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Física y Química 3.º ESO · Número atómico y número másico

Recuerda: número atómico y número másico

Objetivo: Al terminar, sabrás calcular el número de protones, neutrones y electrones de un átomo neutro a partir de su número atómico Z y su número másico A, y escribirlo con la notación ᴬ_Z X.

Recuerda

Dos números para cada átomo

Cada átomo se identifica con dos números:

Número atómico, $Z$ = número de protones del núcleo. Todos los átomos de un mismo elemento tienen el mismo $Z$ , y ningún otro elemento lo tiene: $Z$ es el «DNI» del elemento. Por ejemplo, todo átomo con 6 protones es de carbono.
Número másico, $A$ = número de protones + neutrones (las partículas del núcleo). Es un número entero, aproximadamente igual a la masa del átomo en u.

Si llamamos $N$ al número de neutrones:

$A = Z + N \qquad\Rightarrow\qquad N = A - Z$

En un átomo neutro, el número de electrones es igual al de protones: $e = Z$ .

Notación

${}^{A}_{Z}\text{X}$

donde X es el símbolo del elemento, $A$ va arriba a la izquierda y $Z$ abajo a la izquierda. Por ejemplo, ${}^{23}_{11}\text{Na}$ es un átomo de sodio con $Z = 11$ y $A = 23$ .

Cómo se trabaja

Escribe las tres relaciones: $p = Z$ , $N = A - Z$ , $e = Z$ (si el átomo es neutro).
Mira qué datos tienes y calcula lo que falta.
Si conoces $Z$ , busca qué elemento es en la tabla periódica o en la lista.
Comprueba: protones + neutrones $= A$ .

Algunos números atómicos: H 1, He 2, Li 3, Be 4, B 5, C 6, N 7, O 8, F 9, Ne 10, Na 11, Mg 12, Al 13, Si 14, P 15, S 16, Cl 17, Ar 18, K 19, Ca 20, Fe 26, Cu 29, Zn 30, Ag 47, I 53, Au 79, Pb 82.

Puntos clave

$Z$ = número de protones; identifica el elemento.
$A$ = protones + neutrones.
Neutrones: $N = A - Z$ .
Átomo neutro: electrones = protones = $Z$ .
Notación: ${}^{A}_{Z}\text{X}$ ( $A$ arriba, $Z$ abajo).
Dos átomos con el mismo $A$ pero distinto $Z$ son de elementos distintos: lo que decide el elemento es $Z$ .

Errores frecuentes

ErrorIntercambiar $A$ y $Z$ en la notación.
Cómo corregirloEl número de arriba es el mayor ( $A$ , protones + neutrones); el de abajo, el menor ( $Z$ ). $A$ nunca puede ser menor que $Z$ .
ErrorCalcular los neutrones como $A + Z$ o dar $A$ como número de neutrones.
Cómo corregirlo $A$ cuenta protones y neutrones: para los neutrones hay que restar, $N = A - Z$ .
ErrorPensar que dos átomos con el mismo número másico son del mismo elemento.
Cómo corregirloEl elemento lo decide $Z$ (los protones), no $A$ . Un átomo con $Z = 18$ y $A = 40$ es de argón; uno con $Z = 20$ y $A = 40$ , de calcio.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. Un átomo de aluminio numérico (de la notación a las partículas)
Indica el número de protones, neutrones y electrones del átomo ${}^{27}_{13}\text{Al}$ .

Resolución
- Protones: $Z =$ 13.
- Neutrones: $N = A - Z = 27 - 13 =$ 14.
- Electrones (átomo neutro): $e = Z =$ 13.
Comprobación: protones + neutrones $= 13 + 14 = 27 = A$ . ✔

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

1. Fácil
Indica el número de protones, neutrones y electrones de estos átomos neutros: a) ${}^{12}_{6}\text{C}$ ; b) ${}^{19}_{9}\text{F}$ ; c) ${}^{40}_{20}\text{Ca}$ ; d) ${}^{56}_{26}\text{Fe}$ .

Ver solución
a) 6 p, 6 n, 6 e. b) 9 p, 10 n, 9 e. c) 20 p, 20 n, 20 e. d) 26 p, 30 n, 26 e.
En cada caso: protones $= Z$ ; neutrones $= A - Z$ ; electrones $= Z$ . a) $6$ ; $12 - 6 = 6$ ; $6$ . b) $9$ ; $19 - 9 = 10$ ; $9$ . c) $20$ ; $40 - 20 = 20$ ; $20$ . d) $26$ ; $56 - 26 = 30$ ; $26$ .
2. Media
Copia y completa la tabla (todos son átomos neutros; usa la lista de números atómicos):

Elemento $Z$ $A$ Protones Neutrones Electrones

Sodio 11 23

8 8

17 18

Potasio (K) 39
Ver solución
Sodio: 11, 23, 11, 12, 11. Oxígeno: 8, 16, 8, 8, 8. Cloro: 17, 35, 17, 18, 17. Potasio: 19, 39, 19, 20, 19.
- Sodio: $p = e = 11$ ; $N = 23 - 11 = 12$ .
- 8 protones → $Z = 8$ : oxígeno; $A = 8 + 8 = 16$ ; $e = 8$ .
- $Z = 17$ : cloro; $p = e = 17$ ; $A = 17 + 18 = 35$ .
- Potasio: $Z = 19$ (de la lista); $p = e = 19$ ; $N = 39 - 19 = 20$ .

Para practicar más

1. Fácil
Indica protones, neutrones y electrones de: a) ${}^{39}_{19}\text{K}$ ; b) ${}^{32}_{16}\text{S}$ ; c) ${}^{63}_{29}\text{Cu}$ ; d) ${}^{197}_{79}\text{Au}$ .

Ver solución
a) 19, 20, 19. b) 16, 16, 16. c) 29, 34, 29. d) 79, 118, 79.
Protones $= Z$ ; neutrones $= A - Z$ ; electrones $= Z$ . a) $39 - 19 = 20$ n. b) $32 - 16 = 16$ n. c) $63 - 29 = 34$ n. d) $197 - 79 = 118$ n.
2. Media
Escribe con la notación ${}^{A}_{Z}\text{X}$ : a) un átomo con 15 protones y 16 neutrones; b) un átomo con 20 protones y 20 neutrones; c) un átomo de nitrógeno con 7 neutrones.

Ver solución
a) ${}^{31}_{15}\text{P}$ . b) ${}^{40}_{20}\text{Ca}$ . c) ${}^{14}_{7}\text{N}$ .
a) $Z = 15$ → fósforo; $A = 15 + 16 = 31$ : ${}^{31}_{15}\text{P}$ . b) $Z = 20$ → calcio; $A = 20 + 20 = 40$ : ${}^{40}_{20}\text{Ca}$ . c) Nitrógeno: $Z = 7$ ; $A = 7 + 7 = 14$ : ${}^{14}_{7}\text{N}$ .
3. Media
Razona: a) ¿Puede un átomo de oxígeno tener 9 protones? b) ¿Puede un átomo tener $A = 10$ y $Z = 12$ ?

Ver solución
a) No. b) No.
a) No: todos los átomos de oxígeno tienen $Z = 8$ . Un átomo con 9 protones es de flúor. b) No: $A = Z + N$ y $N$ no puede ser negativo, así que $A$ nunca es menor que $Z$ .

Elemento	$Z$	$A$	Protones	Neutrones
Sodio	11	23
			8	8
	17			18
Potasio (K)		39