Numéro atomique

Définition

Le numéro atomique d'un élément chimique, indiqué par le symbole Z, est le nombre total de protons que possède chaque atome de cet élément. Les atomes d'éléments différents ont un nombre différent d'électrons et de protons. L'atome d'oxygène (O) est défini par son numéro atomique Z=8.

Z est le numéro atomique :

Représentation symbolique d'un élément chimique X avec le numéro atomique Z (nombre de protons) et le nombre de masse A (nombre de nucléons).

Explications

Le numéro atomique caractérise la charge électrique du noyau d'un élément par le nombre de protons qu'il contient. Il permet ainsi de distinguer les éléments les uns des autres. Chaque atome ou isotope électriquement neutre possède un nombre unique de protons (numéro atomique).

Dans un atome neutre, le numéro atomique, qui indique le nombre de protons, est également égal au nombre d'électrons. En revanche, dans un ion (un atome ionisé, non neutre), les nombres de protons et d'électrons sont différents.

Le symbole Z indique la position d'un élément chimique dans le tableau périodique. Il est égal au nombre de protons dans le noyau atomique de chaque atome de cet élément. Il est complété par le nombre de nucléons (symbole A)

Le numéro atomique est équivalent au nom de l'élément chimique; avec l'atomicité d'un élément, tous les atomes ayant le même numéro atomique appartiennent au même élément.

Le numéro atomique détermine la classification de l'élément correspondant dans le tableau périodique. Il est indiqué dans le coin inférieur gauche du symbole de l'élément.

Le nombre de neutrons N dans un noyau atomique peut être compris en connaissant le nombre de protons Z et le nombre de masse calculé A : N = A - Z. Ou dissous en fonction du nombre de masse : A = N + Z.

⭐ L'élément Oganesson, découvert en 1999 puis en 2006, possède le numéro atomique le plus élevé jamais déterminé : 118 (reconnu officiellement en 2016 et confirmé en février 2018). Depuis, deux autres éléments, de numéros atomiques respectifs 119 et 120, ont été découverts, mais ne sont pas reconnus par les instances officielles.

Un atome à l'état naturel est neutre et possède un nombre égal d'électrons et de protons. Dans un atome neutre, le nombre d'électrons est égal au nombre de protons, ce qui correspond au numéro atomique Z.

Un atome de sodium (Na) a pour numéro atomique 11; il possède 11 électrons et 11 protons. Un atome de magnésium (Mg), de numéro atomique 12, possède 12 électrons et 12 protons; et un atome d'uranium (U), de numéro atomique 92, possède 92 électrons et 92 protons.

Le numéro atomique est placé en indice à gauche du symbole de l'élément correspondant. Par exemple, tous les atomes d'hydrogène possèdent 1 proton (Z = 1) et sont notés ₁H. Ceux d'hélium possèdent deux protons (Z = 2) et sont notés ₂He; ceux de lithium possèdent trois protons (Z = 3) et sont notés ₃Li, et ainsi de suite.

En 1913, Henry Moseley a démontré la corrélation entre les longueurs d'onde des rayons X émis par différents métaux après bombardement électronique et les numéros atomiques de ces éléments métalliques. Cette découverte a permis de classer les éléments du tableau périodique par ordre croissant de numéro atomique. Dans le tableau périodique, les éléments sont listés selon leur numéro atomique, par ordre croissant.

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