원자 번호와 원자량: 숫자가 알려 주는 것

원자 번호: 원소의 신분증 번호

모든 원소에는 고유한 원자 번호가 있으며, 흔히 문자 Z로 씁니다. 원자 번호는 그 원소의 각 원자핵에 들어 있는 양성자의 수입니다. 수소는 1, 탄소는 6, 철은 26, 금은 79입니다.

원자 번호는 신분증 번호처럼 작용합니다. 양성자가 26개인 원자는 모두 철이고, 양성자가 27개인 원자는 모두 코발트입니다. 양성자의 수를 바꾸면 다른 원소가 됩니다.

주기율표에서 원자 번호는 각 칸에 있는 정수로, 보통 맨 위에 적혀 있습니다. 원소들은 1부터 118까지 이 번호 순서대로 늘어서 있습니다.

질량수: 양성자 더하기 중성자

A로 쓰는 질량수는 원자핵 속 양성자와 중성자를 합한 전체 수입니다. 전자는 너무 가벼워서 세지 않습니다.

입자의 수를 세는 것이므로 질량수는 항상 정수입니다. 질량수는 원자의 이름에 자주 들어갑니다. 양성자 26개와 중성자 30개를 가진 철 원자는 철-56이라고 부릅니다.

원자량: 칸 안의 소수

각 칸에 있는 소수는 원자량입니다. 철의 원자량은 55.845입니다. 이는 원소의 원자들의 평균 질량이며 원자 질량 단위(u)로 나타냅니다.

대부분의 원소는 중성자 수가 서로 다른 원자들, 즉 동위 원소가 섞여 있기 때문에 평균값입니다. 그래서 원자량은 대개 정수가 아닙니다. 동위 원소는 다음 수업에서 더 자세히 설명합니다.

테크네튬처럼 모든 원자가 방사성인 원소는 표에 보통 98 같은 정수가 적혀 있습니다. 이는 그 원소에서 가장 오래 지속되는 동위 원소 중 하나의 질량수입니다.

26Fe철55.845

양성자, 중성자, 전자의 수 구하기

중성 원자라면 세 가지 간단한 규칙으로 모든 입자의 수를 알 수 있습니다.

양성자 = 원자 번호. 전자 = 원자 번호(중성 원자는 전자 수가 양성자 수와 같기 때문입니다). 중성자 = 질량수 − 원자 번호.

질량수가 주어지지 않았다면 표에 있는 원자량을 가장 가까운 정수로 반올림해서 사용하세요. 일반적인 원자에 대한 좋은 추정값이 되지만, 원자량은 평균값이므로 항상 정확하지는 않습니다.

풀이 예: 나트륨과 철

나트륨의 원자 번호는 11이고 원자량은 22.99이며, 반올림하면 23입니다. 따라서 나트륨 원자는 양성자 11개, 전자 11개, 중성자 23 − 11 = 12개를 가집니다.

철의 원자 번호는 26이고 원자량은 55.845이며, 반올림하면 56입니다. 따라서 대부분의 철 원자는 양성자 26개, 전자 26개, 중성자 56 − 26 = 30개를 가집니다.

이온은 어떨까요?

이온은 전자를 얻거나 잃은 원자입니다. 양성자는 절대 변하지 않으므로 원자 번호는 그대로지만, 전자의 수는 더 이상 양성자의 수와 같지 않습니다.

양이온은 전자를 잃은 것이고 음이온은 전자를 얻은 것입니다. Na⁺는 전자 1개를 잃었으므로 전자가 11 − 1 = 10개입니다. 염소의 원자 번호는 17이므로, 전자 1개를 얻은 Cl⁻의 전자는 17 + 1 = 18개입니다.