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Conceptos de número atómico, número de masa, masa atómica e isótopos
Un elemento es una sustancia pura que no puede descomponerse en sustancias más sencillas por métodos químicos ordinarios; algunos ejemplos de elementos son: oro, hierro, hidrógeno y helio.
Número atómico y número de masa
El átomo en conjunto es neutro ya que cada protón en el núcleo está en equilibrio con un electrón en los orbitales. Todos los átomos de un elemento determinado tienen el mismo número de protones en el núcleo y de electrones en los orbitales.
Un elemento se define como una sustancia compuesta por átomos que poseen la misma carga nuclear. La carga nuclear es distinta para cada uno de los elementos, ello da lugar a lo que se ha denominado como número atómico.
El número atómico es el número de protones que se hallan en el núcleo de un átomo y es igual al número de electrones. Este número sirvió para ordenar los elementos en la tabla periódica y se representa con la letra Z. Por encontrarse tanto los protones como los neutrones en el núcleo se les llama nucleones.
A la suma de neutrones más protones del núcleo se le nombra número de masa y se representa con la letra A; este valor es siempre un número entero, por ejemplo, en el flúor hay 9 p+ y 10 n0, por lo tanto, el número de masa A será 9 + 10 = 19: A = 19, el número de masa del flúor es 19. Si el número de masa A es igual al número de protones más neutrones y el número atómico Z es igual al número de protones, entonces la diferencia de A – Z debe ser igual al número de neutrones que tiene el núcleo.
El uranio tiene número de masa (A) = 238 y su número atómico (Z) es 92, por lo que el número de neutrones en su núcleo será A – Z = n0, es decir, n0 = 238 – 92 = 146, por lo que en el núcleo hay 146 neutrones.
Isótopos
Los isótopos son átomos que tienen el mismo número de protones (igual número atómico) pero distinto número de neutrones, por lo tanto, diferente número de masa, además ocupan el mismo lugar en la tabla periódica de los elementos.
Los átomos del mismo elemento pueden tener diferente número de neutrones; las diferentes versiones posibles de cada elemento son llamadas isótopos. Por ejemplo, el isótopo más común del hidrógeno no tiene ningún neutrón; también hay un isótopo del hidrógeno llamado deuterio, con un neutrón, y otro nombrado tritio, con dos neutrones.
Los isótopos que tienen menos neutrones son más ligeros y se llaman isótopos ligeros, los que tienen más neutrones pesan más y se llaman isótopos pesados. Para distinguir los isótopos entre sí se escribe el símbolo del elemento y como exponente el número de masa, por ejemplo: hierro-57, uranio-238 y helio-3. En los casos anteriores: 57Fe, 238U y 3He.
El Ca (calcio) tiene varios isótopos, si se quiere encontrar el número de neutrones de alguno de ellos debes saber su número de masa y el número atómico de cada isótopo, por ejemplo:
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