Definición de Número Atómico

Ángel Zamora Ramírez
Licenciado en Física

El número atómico es el número de protones que contiene el núcleo de un átomo. Este número representa una propiedad que determina ciertas características nucleares del átomo y también es lo que permite diferenciar a los distintos elementos químicos que existen.

Estructura del átomo, número atómico y número de masa

Para hablar sobre el número atómico primero es importante recordar cuál es la estructura de un átomo. Un átomo se compone de un núcleo, este a su vez se conforma por dos tipos de partículas subatómicas que pertenecen a la familia de los bariones. Estos constituyentes del núcleo atómico son los protones y los neutrones.

Los protones son partículas subatómicas que tienen carga eléctrica positiva, por otro lado, los neutrones son partículas muy parecidas a los protones, pero que carecen de carga eléctrica. Un núcleo atómico puede tener desde unos cuantos hasta varias decenas de protones y neutrones en su núcleo. Los protones, al tener carga eléctrica positiva, se repelen electrostáticamente, sin embargo, pueden coexistir junto a los neutrones en el núcleo debido a una fuerza llamada “Fuerza Nuclear Fuerte” que mantiene unidas a estas partículas en el núcleo atómico.

Alrededor del núcleo atómico podemos encontrar otro tipo de partículas subatómicas pertenecientes a la familia de los leptones y que reciben el nombre de “electrones”. Los electrones son partículas que tienen carga eléctrica negativa y que existen en orbitales alrededor del núcleo atómico.

La magnitud de la carga eléctrica del protón es la misma que la del electrón, en lo único que difieren es en el signo. Por lo tanto, en un átomo neutro el número de protones y de electrones es exactamente el mismo. Esta peculiaridad es de gran utilidad a la hora de describir las propiedades de un átomo.

Se le llama “Número Atómico” al número de protones que se encuentran en el núcleo de un átomo. En un átomo neutro, este número atómico también determina la cantidad de electrones que posee. Un elemento químico está determinado por el número atómico de sus átomos, y es también a través del número atómico que se ha construido la Tabla Periódica de los Elementos.

Existe un segundo número que es importante al momento de describir un átomo y es el “Número de Masa”. Como mencionamos anteriormente, el núcleo atómico se compone de protones y neutrones, y es el número atómico el que nos indica el número de protones, pero, ¿existe algún número que indique el número de neutrones? El número de masa se define como la suma del número de protones y el número de neutrones que hay en un núcleo atómico.

Podemos decir entonces que:

N_n = A – Z

Donde N_n es el número de neutrones, A es el número de masa y Z es el número atómico. Todos los átomos de un elemento químico tienen el mismo número atómico, no obstante, dentro de un mismo elemento químico existen átomos que tienen un número de masa distinto, o dicho de otra manera, tiene un número diferente de neutrones. A estos átomos se les denomina “isótopos”.

Propiedades: ¿qué información nos brinda el número atómico?

Ya hemos dicho que el número atómico es el número de protones que tiene el núcleo de un átomo, y en un átomo neutro, el número atómico también indica el número de electrones que tiene.

Las propiedades químicas de un elemento están determinadas por el número de electrones que sus átomos poseen. Por lo tanto, sabiendo el número atómico que tiene un elemento químico podemos inferir su configuración electrónica, y a través de ella saber qué propiedades químicas tendrá.

Por ejemplo, el hidrógeno tiene número atómico igual a 1, esto indica que posee un electrón en su orbital. Al faltarle solo un electrón para completar su último orbital, el hidrógeno es un elemento muy reactivo. Lo contrario sucede con el helio, cuyo número atómico es igual a 2. Es decir, el helio tiene dos electrones que llenan su primer orbital. Esta última característica hace que el helio presente una reactividad muy baja y que se encuentre en el grupo de los gases nobles.

La estabilidad de un núcleo atómico depende del número de protones y de neutrones que contiene. El número atómico nos dice el número de protones que tienen los núcleos de los átomos de un elemento químico en específico. Para cada número atómico existen ciertos números de masa que brindan una configuración más estable y otros que dan lugar a un núcleo inestable.

En este contexto, el número atómico nos permite predecir si un isótopo de un elemento químico será estable o inestable. Esto es de gran utilidad al momento de estudiar la radioactividad de algunos isótopos y también nos permite saber si algunos de ellos pueden ser utilizados para obtener energía nuclear por medio de fisión.

Por: Ángel Zamora Ramírez. Licenciado en Física egresado de la Universidad de Colima. Maestro en Ciencias en Ingeniería y Física Biomédicas egresado del CINVESTAV. Amante de la divulgación científica.

Art. actualizado: Marzo 2024; sobre el original de noviembre, 2016.

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