Le numéro atomique d'un élément chimique indique le nombre de protons contenus dans le noyau atomique de cet élément. Dans le cas où il s'agissait d'un atome neutre, alors le numéro atomique coïncidera avec le nombre d'électrons dudit élément.
Comme on le sait, le noyau atomique est constitué de protons et de neutrons. Les protons ont une charge positive et leur valeur coïncide avec la valeur absolue de la charge négative de l'électron, qui est de 1,6 x 10-19 coulomb en unités International System.
Parce qu'ils sont des particules du noyau atomique, les protons et les neutrons sont connus comme nucléons. Ce sont ces particules qui déterminent pratiquement la masse de l'atome, puisque les nucléons sont environ deux mille fois plus massifs que les électrons de l'atome. Pour cette raison, le nombre de nucléons dans un atome est appelé nombre de masse.
Cependant, le numéro atomique c'est celui qui détermine l'affinité chimique des éléments atomiques, car dans les atomes neutres ce nombre coïncide avec le nombre d'électrons.
Dans le tableau périodique, le symbole X d'un élément chimique est accompagné en bas à gauche du nombre Z qui représente le numéro atomique dudit élément, tandis que le numéro de masse est indiqué en haut à gauche du symbole chimique de l'élément. À.
La figure suivante montre cette notation:
Et ci-dessous, le tableau 1 montre quelques exemples d'éléments chimiques avec leur notation respective et leurs numéros atomiques et de masse:
Tableau 1
| Élément | Notation | Numéro atomique Z | Numéro de masse A |
|---|---|---|---|
| Hydrogène | 1 1 H | 1 | 1 |
| Carbone | 12 6 C | 6 | 12 |
| Oxygène | 16 8 OU ALORS | 8 | 16 |
| Uranium | 238 92 OU ALORS | 92 | 238 |
Le tableau périodique des éléments chimiques permet la disposition séquentielle et par ordre croissant des éléments, en fonction de la valeur de leur numéro atomique.
Au moins 118 d'entre eux sont connus, en commençant par l'hydrogène jusqu'à atteindre l'élément 118 qui est le oganeson -avant appelé ununoctium-, dont le symbole chimique est Og et son numéro de masse est 294.
Les 10 premiers éléments chimiques avec un ordre croissant en nombre atomique sont beaucoup plus familiers. Donc par exemple nous avons le plus connu:
Le numéro atomique indique le nombre de protons dans le noyau atomique d'un élément chimique et chaque proton, comme nous l'avons dit, a une charge positive élémentaire de 1602 x 10-19 C.
Si l'atome est neutre, le nombre d'électrons élémentaires chargés négativement est de -1,602 x10-19 C doit être égal au numéro atomique. Ainsi, connaissant la position numérique d'un élément chimique dans le tableau périodique, son nombre d'électrons est également connu..
Dans l'atome, ces électrons occupent des régions appelées orbitales, qui dépendent de l'énergie et du moment cinétique de l'électron. À leur tour, l'énergie et le moment cinétique des électrons de l'atome sont quantifiés. Cela signifie qu'ils ne peuvent prendre que des valeurs discrètes.
Maintenant, les orbitales sont peuplées d'électrons d'énergie inférieure à supérieure, suivant certaines règles qui déterminent la configuration électronique.
De cette manière, le nombre d'électrons dans les orbitales ou niveaux les plus externes d'un atome établit les liaisons qu'il peut former avec d'autres atomes pour former des molécules. Ce nombre dépend de la configuration électronique et du numéro atomique.
L'énergie d'un électron dans l'atome est déterminée par son nombre quantique principal n, qui peut prendre des valeurs entières 1, 2, 3 ...
Le moment cinétique de l'électron dans l'atome est déterminé par le nombre quantique secondaire l (lettre ele) et ses valeurs dépendent de n.
Par exemple, pour n = 2 le nombre quantique secondaire prend les valeurs de 0 à n-1, c'est-à-dire: 0 et 1. De même, pour n = 1 qui est le niveau d'énergie le plus bas, le nombre quantique secondaire l il seulement prend la valeur 0.
Les nombres quantiques secondaires 0, 1, 2, 3 sont alternativement désignés par les lettres s, p, d et f. Les orbitales s sont sphériques et les orbitales p sont lobulées.
Il y a deux autres nombres quantiques:
Enfin, il y a le principe d'exclusion de Pauli, qui stipule que deux électrons ne peuvent pas avoir les quatre nombres quantiques identiques. En conséquence de ce principe, une orbitale peut avoir au maximum deux électrons de spin opposé.
Le diagramme de configuration électronique permet de connaître l'ordre de remplissage des électrons des orbitales les plus basses aux plus hautes énergies, une fois que le numéro atomique d'un élément chimique est connu. La figure 4 montre ce diagramme:
L'idée qui y est exposée est la suivante: le premier nombre indique le nombre quantique principal, puis la lettre indique le nombre quantique secondaire, et enfin le nombre en exposant indique le nombre maximal d'électrons possible dans cette orbitale..
Comme indiqué ci-dessus, le carbone a le numéro atomique 6, ce qui signifie qu'il a 6 électrons qui sont répartis comme suit: 1s2 2s2 2p2. De son côté, le silicium a le numéro atomique 14 et ses électrons sont répartis de cette autre manière: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
Les deux éléments sont dans la même colonne du tableau périodique, car, même s'ils ont des numéros atomiques différents, ils ont la même configuration électronique dans le tableau périodique. orbitale la plus externe.
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