原子番号と原子量：数字が教えてくれること

原子番号：元素のID番号

どの元素にも固有の原子番号があり、よく文字 Z で表されます。それはその元素の原子の原子核にある陽子の数です。水素は1、炭素は6、鉄は26、金は79です。

原子番号はID番号のようにはたらきます。陽子が26個の原子はすべて鉄で、陽子が27個の原子はすべてコバルトです。陽子の数が変われば、別の元素になります。

周期表では、原子番号は各マスにある整数で、たいていは上のほうに書かれています。元素はこの番号の順に、1から118まで並んでいます。

質量数：陽子＋中性子

質量数は A で表され、原子の原子核にある陽子と中性子の合計数です。電子はとても軽いので、数に含めません。

質量数は粒子の数を数えたものなので、つねに整数です。原子の名前にもよく使われます。陽子26個と中性子30個をもつ鉄原子は、鉄56とよばれます。

原子量：マスの中の小数

各マスにある小数は原子量です。鉄では55.845です。これは、その元素の原子の平均の質量を原子質量単位（u）で表したものです。

平均なのは、ほとんどの元素が、同位体とよばれる中性子の数が異なる原子の混合だからです。そのため原子量は通常、整数にはなりません。同位体については次のレッスンで詳しく説明します。

テクネチウムのように、原子がすべて放射性である元素では、周期表には通常98のような整数が示されます。これは、その元素でもっとも長持ちする同位体のひとつの質量数です。

26Fe鉄55.845

陽子・中性子・電子の数の求め方

中性の原子では、3つの簡単なルールですべての粒子の数がわかります。

陽子の数＝原子番号。電子の数＝原子番号（中性の原子では電子と陽子が同数だからです）。中性子の数＝質量数−原子番号。

質量数が与えられていないときは、周期表の原子量を最も近い整数に丸めて使います。この答えは典型的な原子についての良い推定値ですが、原子量が平均なので、いつも正確とは限りません。

例題：ナトリウムと鉄

ナトリウムの原子番号は11、原子量は22.99で、丸めると23です。したがって、ナトリウム原子は陽子11個、電子11個、中性子は 23 − 11 = 12個です。

鉄の原子番号は26、原子量は55.845で、丸めると56です。したがって、ほとんどの鉄原子は陽子26個、電子26個、中性子は 56 − 26 = 30個です。

イオンの場合は？

イオンとは、電子を得たり失ったりした原子です。陽子は決して変わらないので原子番号は同じままですが、電子の数はもう陽子の数と一致しません。

陽イオンは電子を失ったもの、陰イオンは電子を得たものです。Na⁺ は電子を1個失ったので、電子は 11 − 1 = 10個です。塩素の原子番号は17なので、電子を1個得た Cl⁻ の電子は 17 + 1 = 18個です。