Número atómico
El número atómico (Z) es el número de protones del núcleo y define qué elemento es un átomo.
El número atómico, representado por la letra Z, es el número de protones que hay en el núcleo de un átomo. Es la «huella dactilar» de cada elemento químico: todos los átomos con el mismo número atómico pertenecen al mismo elemento, y si cambia Z, cambia el elemento. Además, es el criterio con el que se ordena la tabla periódica moderna.
¿Qué es el número atómico?
El número atómico (Z) indica cuántos protones contiene el núcleo de un átomo. Como un átomo neutro tiene tantos electrones como protones, Z también es el número de electrones del átomo neutro. Por ejemplo, el hidrógeno tiene Z = 1, el carbono Z = 6, el oxígeno Z = 8 y el oro Z = 79.
Se escribe como subíndice a la izquierda del símbolo: ₆C, ₈O, ₇₉Au. La letra Z procede del alemán Zahl, «número».
Cómo se determina
La clave para entender el número atómico fue el trabajo del físico británico Henry Moseley, quien en 1913 midió las frecuencias de los rayos X emitidos por distintos elementos y comprobó que la raíz cuadrada de esa frecuencia crece de forma regular con una cantidad entera, el número atómico. Con ello se demostró que lo que ordena los elementos no es su masa, sino la carga positiva del núcleo, lo que resolvió las pequeñas incoherencias de la tabla de Mendeléyev (por ejemplo, el telurio es más pesado que el yodo, pero aparece antes porque su Z es menor).
Número atómico y número másico
No se debe confundir Z con el número másico (A), que es la suma de protones y neutrones del núcleo.
| Magnitud | Símbolo | Qué cuenta | ¿Es igual en un mismo elemento? |
|---|---|---|---|
| Número atómico | Z | Protones | Sí, siempre |
| Número másico | A | Protones + neutrones | No, varía según el isótopo |
| Número de neutrones | N | Neutrones | No, varía según el isótopo |
Los átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones se denominan isótopos. El carbono tiene siempre Z = 6, pero existen ¹²C (6 neutrones), ¹³C (7) y ¹⁴C (8).
Importancia del número atómico
- Identifica el elemento: 1 protón es hidrógeno, 2 es helio, 26 es hierro, 92 es uranio.
- Ordena la tabla periódica: los elementos se disponen de menor a mayor Z, de 1 (hidrógeno) a 118 (oganesón).
- Determina la configuración electrónica y, con ella, el comportamiento químico y el grupo al que pertenece (ver grupos de la tabla periódica).
- Define la carga nuclear, que influye en el tamaño atómico, la energía de ionización y la electronegatividad.
Ejemplos
| Elemento | Símbolo | Z | Protones | Electrones (neutro) |
|---|---|---|---|---|
| Hidrógeno | H | 1 | 1 | 1 |
| Carbono | C | 6 | 6 | 6 |
| Oxígeno | O | 8 | 8 | 8 |
| Hierro | Fe | 26 | 26 | 26 |
| Oro | Au | 79 | 79 | 79 |
| Uranio | U | 92 | 92 | 92 |
En un ion el número atómico no cambia: lo que varía es el número de electrones. El Na⁺ conserva Z = 11, pero tiene 10 electrones.
Ejercicios resueltos
1. El sodio-23 (²³₁₁Na) es un átomo neutro. ¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene?
Z = 11 → 11 protones y 11 electrones. N = A − Z = 23 − 11 = 12. Resultado: 11 protones, 12 neutrones y 11 electrones.
2. ¿Cuántas partículas tiene el ion ³⁵₁₇Cl⁻?
Protones = Z = 17. Neutrones = 35 − 17 = 18. Electrones = 17 + 1 = 18 (la carga −1 indica un electrón más). Resultado: 17 p⁺, 18 n⁰ y 18 e⁻.
3. Un átomo tiene 79 protones y 118 neutrones. ¿De qué elemento se trata y cuál es su número másico?
Z = 79 corresponde al oro (Au). A = 79 + 118 = 197, es decir, Au-197.
Preguntas frecuentes
¿Qué indica el número atómico?
El número de protones del núcleo de un átomo, que identifica de forma única a cada elemento químico.
¿El número atómico cambia entre isótopos?
No. Los isótopos de un elemento tienen el mismo Z y distinto número de neutrones, por lo que difieren en su número másico.
¿Cuál es la diferencia entre número atómico y masa atómica?
El número atómico cuenta protones y es un entero; la masa atómica es la masa media del átomo (en unidades de masa atómica) e incluye neutrones, por lo que suele ser decimal.
¿Quién descubrió el número atómico?
El concepto se consolidó gracias a Henry Moseley en 1913, con sus experimentos de rayos X, sobre ideas previas de Rutherford y Van den Broek.
¿Cuál es el elemento con mayor número atómico?
El oganesón (Og), con Z = 118, sintetizado artificialmente y de vida muy corta.
Referencias
- Chang, R. y Goldsby, K. Química. McGraw-Hill.
- Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E. Química. La ciencia central. Pearson.
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), entrada «atomic number».
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2025). «Número atómico». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/numero-atomico/
