Diferencia entre masa atómica y número atómico
Tema: ciencia.
El número atómico indica cuántos protones tiene el núcleo de un átomo y define de qué elemento se trata; la masa atómica es la suma de protones y neutrones, o el promedio ponderado de sus isótopos.
Dos átomos del mismo elemento comparten siempre el número atómico, pero pueden tener distinta masa atómica si son isótopos con diferente número de neutrones.
Tabla comparativa: masa atómica y número atómico
| Número atómico (Z) | Masa atómica | |
|---|---|---|
| Qué mide | El número de protones del núcleo. | La masa total del átomo: protones más neutrones en un isótopo, o el promedio ponderado de los isótopos naturales de un elemento. |
| Tipo de valor | Siempre un número entero. | Número entero si es la masa de un isótopo concreto (número másico); decimal si es la masa media que figura en la tabla periódica. |
| Define el elemento | Sí: todos los átomos con el mismo número atómico son el mismo elemento. | No: átomos del mismo elemento pueden tener distinta masa si son isótopos distintos. |
| Varía entre isótopos | No varía: los isótopos de un elemento comparten número atómico. | Sí varía: cada isótopo tiene su propio número de neutrones y, por tanto, su propia masa. |
| Dónde se indica | Junto al símbolo del elemento en la tabla periódica, en la posición que ocupa. | Junto al símbolo del elemento en la tabla periódica, como valor decimal. |
| Ejemplo: carbono | 6 (todo átomo de carbono tiene 6 protones). | Unos 12,01 u de media; el isótopo carbono-12 tiene número másico 12. |
Qué es el número atómico
El número atómico, representado con la letra Z, es el número de protones que hay en el núcleo de un átomo. Es siempre un número entero y es el rasgo que identifica a un elemento químico: todo átomo con 6 protones es carbono, y todo átomo con 8 protones es oxígeno, sin excepción. Los elementos de la tabla periódica están ordenados precisamente según su número atómico creciente.
En un átomo neutro, el número atómico coincide además con el número de electrones, ya que las cargas positivas y negativas se compensan. No debe confundirse con el número másico, que suma protones y neutrones y sí puede variar entre átomos de un mismo elemento.
Qué es la masa atómica
El término «masa atómica» se usa en dos sentidos relacionados. Para un átomo concreto, o número másico, es la suma de sus protones y sus neutrones, también un número entero. Pero el valor que aparece junto a cada elemento en la tabla periódica no es el de un solo átomo, sino el promedio ponderado de las masas de todos los isótopos que existen de forma natural para ese elemento, según su abundancia relativa; por eso casi nunca es un número entero.
El cloro, por ejemplo, tiene una masa atómica de unos 35,45 unidades de masa atómica (u) porque en la naturaleza aparece como una mezcla de distintos isótopos, sobre todo cloro-35 y cloro-37, en proporciones desiguales. Cada isótopo por separado sí tiene un número másico entero, pero el valor medio que resume a todo el elemento no lo es.
Ejemplos que muestran la diferencia
El hidrógeno tiene número atómico 1, porque su núcleo tiene un solo protón, pero su masa atómica media es de aproximadamente 1,008 u.
El carbono-12 y el carbono-14 comparten número atómico, 6, pero tienen distinto número másico, 12 y 14, porque tienen distinto número de neutrones.
En la tabla periódica, el número atómico del oxígeno es 8, mientras que su masa atómica figura como un valor decimal cercano a 16.
Cuándo usar cada término
- Usa número atómico para identificar un elemento o su posición en la tabla periódica.
- Usa masa atómica para calcular la masa molar de una sustancia o comparar el peso relativo de distintos isótopos.
- Si necesitas el dato de un isótopo concreto, y no de un elemento en general, habla mejor de «número másico», que suele confundirse con la masa atómica media.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la masa atómica de muchos elementos no es un número entero?
Porque el valor de la tabla periódica es un promedio ponderado de las masas de los distintos isótopos naturales de ese elemento, y esa media rara vez coincide con un número entero exacto.
¿El número atómico puede ser igual al número másico?
Solo en el caso del hidrógeno más común, con un protón y ningún neutrón, coinciden ambos valores en 1. En el resto de elementos, el número másico es mayor que el número atómico porque incluye también los neutrones.
¿Qué es un isótopo?
Es una variante de un elemento con el mismo número atómico, es decir, el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones y, por tanto, distinta masa atómica.