Elk element op het periodiek systeem heeft zijn eigen atoomnummer. In feite is dit nummer hoe u het ene element van het andere kunt onderscheiden. Het atoomnummer is gewoon het aantal protonen in een atoom. Om deze reden wordt het soms het protonnummer genoemd. In berekeningen wordt het aangeduid met de hoofdletter Z. Het symbool Z komt van het Duitse woord zahl, wat het aantal cijfers betekent, of atomzahl, een moderner woord dat atoomnummer betekent.
Omdat protonen eenheden van materie zijn, zijn atoomnummers altijd hele getallen. Momenteel variëren ze van 1 (het atoomnummer van waterstof) tot 118 (het nummer van het zwaarste bekende element). Naarmate er meer elementen worden ontdekt, zal het maximale aantal hoger worden. Theoretisch is er geen maximum aantal, maar elementen worden onstabiel met steeds meer protonen en neutronen, waardoor ze vatbaar worden voor radioactief verval. Verval kan resulteren in producten met een kleiner atoomnummer, terwijl het proces van kernfusie atomen kan produceren met een groter aantal.
In een elektrisch neutraal atoom is het atoomnummer (aantal protonen) gelijk aan het aantal elektronen.
Waarom het atoomnummer belangrijk is
De belangrijkste reden waarom het atoomnummer belangrijk is, is omdat je zo het element van een atoom identificeert. Een andere grote reden waarom het ertoe doet, is omdat het moderne periodiek systeem is georganiseerd volgens een toenemend atoomnummer. Ten slotte is het atoomnummer een sleutelfactor bij het bepalen van de eigenschappen van een element. Merk echter op dat het aantal valentie-elektronen het chemische bindingsgedrag bepaalt.
Voorbeelden van atoomnummers
Het maakt niet uit hoeveel neutronen of elektronen het heeft, een atoom met één proton is er altijd atoomnummer 1 en altijd waterstof. Een atoom met 6 protonen is per definitie een koolstofatoom. Een atoom met 55 protonen is altijd cesium.
Hoe het atoomnummer te vinden
Hoe u het atoomnummer vindt, hangt af van de informatie die u krijgt.
- Als je een elementnaam of hebt symbool, gebruik een periodiek systeem om het atoomnummer te vinden. Er kunnen veel nummers op een periodiek systeem staan, dus hoe weet u welke u moet kiezen? De atoomnummers staan op volgorde op de tafel. Terwijl andere getallen decimale waarden kunnen zijn, is het atoomnummer altijd een eenvoudig positief geheel getal. Als u bijvoorbeeld wordt verteld dat de elementnaam aluminium is, kunt u de naam of het symbool Al vinden om te bepalen dat het atoomnummer 13 is.
- U kunt het atoomnummer vinden aan de hand van een isotoop-symbool. Er is meer dan één manier om een isotoop-symbool te schrijven, maar het element-symbool wordt altijd opgenomen. U kunt het symbool gebruiken om het nummer op te zoeken. Als het symbool bijvoorbeeld is 14C, je weet dat het element symbool C is of dat het element koolstof is. Het atoomnummer van koolstof is 6.
- Vaker vertelt het isotoopsymbool je al het atoomnummer. Als het symbool bijvoorbeeld is geschreven als 146C, het nummer "6" wordt vermeld. Het atoomnummer is het kleinste van de twee cijfers in het symbool. Het bevindt zich meestal als een subscript links van het element-symbool.
Termen met betrekking tot atoomnummer
Als het aantal elektronen in een atoom varieert, blijft het element hetzelfde, maar nieuw ionen zijn geproduceerd. Als het aantal neutronen verandert, nieuw isotopen resultaat.
Protonen worden samen met neutronen in de atoomkern gevonden. Het totale aantal protonen en neutronen in een atoom is het atoommassa nummer (aangegeven met de letter A). De gemiddelde som van het aantal protonen en neutronen in een monster van een element is de som atoommassa of atoomgewicht.
De zoektocht naar nieuwe elementen
Wanneer wetenschappers het hebben over het synthetiseren of ontdekken van nieuwe elementen, verwijzen ze naar elementen met hogere atoomnummers dan 118. Hoe worden deze elementen gevormd? Elementen met nieuwe atoomnummers worden gemaakt door doelatomen te bombarderen met ionen. De kernen van het doelwit en het ion smelten samen om een zwaarder element te vormen. Het is moeilijk om deze nieuwe elementen te karakteriseren omdat de superzware kernen onstabiel zijn en gemakkelijk vervallen in lichtere elementen. Soms wordt het nieuwe element zelf niet waargenomen, maar het vervalschema geeft aan dat het hogere atoomnummer moet zijn gevormd.