Atom numarası nedir?

Atom numarası, çekirdekte bulunan kimyasal elementin bir atomu olan protonların - pozitif yüklü parçacıkların - sayısıdır. Elemanlar, sahip oldukları bu parçacıkların sayılarıyla birbirlerinden ayrılırlar ve bu nedenle her elemanın kendine özgü bir atom numarası vardır. Bir elementin kimyasal özellikleri, elektronlarının sayısı ile belirlenir, ancak nötr bir atomda bu, protonların sayısıyla aynıdır. Bununla birlikte, atomlar negatif veya pozitif yüklü iyonlar oluşturmak için elektronlar kazanabilir veya kaybedebilir, bu yüzden atom numarası protonların sayısı olarak tanımlanır, çünkü bu belirli bir eleman için her zaman aynıdır.

Atom Numarası, Kütle Numarası ve Atom Ağırlığı

Bu değerleri karıştırmak mümkündür, ancak bunlar birbirinden oldukça farklıdır. Atomlar, pozitif yüklü protonları ve elektriksel olarak nötronları içeren ve elektronları belli bir mesafeden yörüngede bulunan bir çekirdekten oluşur. Protonlar ve nötronlar nispeten ağırdır ve ağırlık bakımından benzerdir, ancak elektronlar çok daha hafiftir ve bir atomun ağırlığına çok az katkıda bulunur. Bir atomun kütle sayısı protonların sayısı artı nötronların sayısıdır ve neredeyse atomun ağırlığına eşittir.

Bir elementteki nötronların sayısı değişebilir. Farklı sayıda nötron içeren bir elementin formları izotoplar olarak bilinir. Örneğin, en yaygın hidrojen formu bir protona sahiptir ve nötron içermez, ancak sırasıyla iki ve nötronla birlikte diğer iki hidrojen izotopu, döteryum ve trityum vardır. Doğal olarak oluşan elementler genellikle farklı izotopların karışımlarıdır. Karbon, kütle sayısı 12, 13 ve 14 olan izotoplardan oluşan bir başka örnektir. Bunların hepsinde altı proton bulunur, ancak sırasıyla altı, yedi ve sekiz nötronları vardır.

19. yüzyıl kimyacıları bilinen elementlerin atomik ağırlıkları hakkında iyi yaklaşımlar belirlemiş olsalar da, değişen oranlarda farklı izotopların oluşumu nedeniyle kesin hesaplamalar her zaman kolay değildir. Genellikle, atom ağırlığı izotopların nispi bolluğuna bağlı olarak bir ortalama olarak belirlenir. Bazı izotoplar kararsız olduklarından, zaman içinde başka elementlere dönüştüklerinden, atom ağırlıkları değişebilir ve tek bir değer yerine bir aralık olarak gösterilebilir. İzotoplar genellikle kimyasal sembolün sol alt tarafındaki atom numarası ve sağ üst kısımdaki kütle sayısı veya yaklaşık atom ağırlığı ile temsil edilir. Örneğin, karbon 13, 6C13 olarak gösterilecektir.

Periyodik tablo

1860'lı yıllarda, Rus kimyager Dimitri Mendeleev, o zaman bilinen elementlerin bir masasında çalıştı, başlangıçta atom ağırlıklarına göre sıraladılar ve benzer kimyasal özelliklere sahip elemanları gruplayan sıralara yerleştirdiler. Daha önce diğer kimyagerler tarafından elementlerin özelliklerinin, ağırlıkça sipariş edildiklerinde daha fazla ya da daha az düzenli aralıklarla tekrarlanma eğiliminde oldukları fark edildi. Örneğin, lityum, sodyum ve potasyum, metal olmayanlarla benzer şekillerde birleşen reaktif metallerdir, helyum, neon ve argon ise tamamen reaktif olmayan gazlardır. Bu nedenle Mendeleev'in listesi periyodik tablo olarak bilinir hale geldi.

Mendeleev'in ilk taslağı iyi çalıştı, ancak birkaç tutarsızlık vardı. Örneğin, ağırlık sırasına göre listelenen iyot tellürden önce geldi. Sorun, bunun oksijen, kükürt ve selenyum ile iyot ve flor, klor ve brom ile tellürü gruplandırmasıydı. Kimyasal özelliklerine göre durum tam tersi olmalıydı, öyleyse 1869'da masasını yayınlamadan önce Mendeleev basitçe bu unsurları değiştirdi. Ancak, 20. yüzyılın başlarına kadar bu tutarsızlıkların sebebi ortaya çıkmadı.

1913 yılında, fizikçi HGJ Moseley, farklı elementler tarafından üretilen X ışınlarının dalga boyları ile periyodik tablodaki dizileri arasında bir ilişki kurdu. Atomun yapısı bu zaman zarfında başka deneyler tarafından ortaya çıkarıldıkça, bu ilişkinin bir elementin çekirdeğindeki proton sayısına, başka bir deyişle atom numarasına bağlı olduğu ortaya çıktı. Daha sonra periyodik tablo, elemanların gözlenen kimyasal özelliklerini sağlam bir teorik temele koyarak bu sayıya göre sıralanabilir. Orijinal tablodaki zaman zaman tutarsızlıklar, nötron sayısındaki değişikliklerin bazen atom sayısının daha yüksek olduğu bir elementten daha yüksek atom ağırlıklı bir elemente yol açabileceğinden kaynaklanmaktadır.

Modern periyodik tablo, her sıra boyunca yükselen atom numarasıyla sıra ve sütun şeklinde düzenlenmiş kutulardaki elemanları gösterir. Her sütun, benzer kimyasal özelliklere sahip elemanları birlikte gruplandırır. Sütunlar, atomlardaki elektronların sayısı ve düzenlenmesi ile belirlenir, bu da protonların sayısı ile belirlenir. Her kutu normalde elementin kimyasal sembolünü içerir ve yukarıda atom numarası bulunur.