Numero di massa
Il numero di massa (\(A\)) di un atomo è il numero totale di protoni e neutroni nel suo nucleo. La massa dell’atomo è un’unità chiamata unità di massa atomica \(\left (\text{amu}\right)\). Un’unità di massa atomica è la massa di un protone, o circa \(1,67 \volte 10^{-27}\) chilogrammi, che è una massa estremamente piccola. Un neutrone ha solo un po ‘ più di massa di un protone, ma la sua massa è spesso assunta come un’unità di massa atomica. Poiché gli elettroni non hanno praticamente massa, quasi tutta la massa di un atomo è nei suoi protoni e neutroni. Pertanto, il numero totale di protoni e neutroni in un atomo determina la sua massa in unità di massa atomica (Tabella \ (\PageIndex{1}\)).
Considera di nuovo l’elio. La maggior parte degli atomi di elio hanno due neutroni oltre a due protoni. Pertanto la massa della maggior parte degli atomi di elio è 4 unità di massa atomica (\(2 \: \text{amu}\) per i protoni + \(2\:\ text{amu}\) per i neutroni). Tuttavia, alcuni atomi di elio hanno più o meno di due neutroni. Atomi con lo stesso numero di protoni ma diversi numeri di neutroni sono chiamati isotopi. Poiché il numero di neutroni può variare per un dato elemento, il numero di massa di diversi atomi di un elemento può anche variare. Ad esempio, alcuni atomi di elio hanno tre neutroni invece di due (questi sono chiamati isotopi e sono discussi in dettaglio in seguito).
Perché pensi che il” numero di massa ” includa protoni e neutroni, ma non elettroni? Sapete che la maggior parte della massa di un atomo è concentrata nel suo nucleo. La massa di un atomo dipende dal numero di protoni e neutroni. Hai già imparato che la massa di un elettrone è molto, molto piccola rispetto alla massa di un protone o di un neutrone (come la massa di un centesimo rispetto alla massa di una palla da bowling). Contare il numero di protoni e neutroni dice agli scienziati la massa totale di un atomo.
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Il numero di massa di un atomo è molto facile da calcolare, a condizione che si conosca il numero di protoni e neutroni in un atomo.
Esempio 4.5.1
Qual è il numero di massa di un atomo di elio che contiene 2 neutroni?
Soluzione
\(\left( \text{number of protons} \right) = 2\) (Ricorda che un atomo di elio ha sempre 2 protoni.)
\(\left( \text{numero di neutroni} \right) = 2\)
\(\text{numero di massa} = \left( \text{numero di protoni} \right) + \left( \text{numero di neutroni} \right)\)
\(\text{numero di massa} = 2 + 2 = 4\)
Un simbolo chimico è un uno o due lettera di designazione di un elemento. Alcuni esempi di simboli chimici sono \(\ce{O}\) per l’ossigeno, \(\ce{Zn}\) per lo zinco e \(\ce{Fe}\) per il ferro. La prima lettera di un simbolo è sempre in maiuscolo. Se il simbolo contiene due lettere, la seconda lettera è minuscola. La maggior parte degli elementi hanno simboli che si basano sui loro nomi inglesi. Tuttavia, alcuni degli elementi che sono stati conosciuti fin dall’antichità hanno mantenuto simboli basati sui loro nomi latini, come mostrato nella Tabella \(\PageIndex{2}\).
| Simbolo Chimico | Nome | Nome latino |
|---|---|---|
| \(\ce{Na}\) | Sodium | Natrium |
| \(\ce{K}\) | Potassium | Kalium |
| \(\ce{Fe}\) | Iron | Ferrum |
| \(\ce{Cu}\) | Copper | Cuprum |
| \(\ce{Ag}\) | Silver | Argentum |
| \(\ce{Sn}\) | Tin | Stannum |
| \(\ce{Sb}\) | Antimony | Stibium |
| \(\ce{Au}\) | Gold | Aurum |
| \(\ce{Pb}\) | Lead | Plumbum |