เคมีเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ซึ่งผ่านความรู้เรื่องค่าพื้นฐานที่กำหนดองค์ประกอบทางเคมี ทำให้เราสามารถทำนายคุณสมบัติและพฤติกรรมในสารประกอบทางเคมีได้ ความรู้นี้ยังช่วยให้เราค้นพบรูปแบบทางเคมีใหม่ๆ และเข้าใจพื้นฐานของโลกธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้น หนึ่งในพื้นฐานเหล่านี้คือเลขอะตอมของธาตุ ไม่เพียงแต่กำหนดตำแหน่งของพวกมันในตารางธาตุเท่านั้น แต่ยังบอกเราถึงจำนวนอิเล็กตรอนซึ่งมีปฏิกิริยาโดยตรงกับโมเลกุลอื่นๆ

องค์ประกอบของนิวเคลียสอะตอม: เลขอะตอมและเลขมวล
เพื่อให้เข้าใจแนวคิดเกี่ยวกับเลขอะตอมและเลขมวลของธาตุ ก่อนอื่นเราต้องเรียนรู้ข้อมูลหลักเกี่ยวกับอะตอม โครงสร้างของอะตอมบางครั้งอธิบายว่าเป็นระบบดาวเคราะห์ ตรงกลางเรามีนิวเคลียสของอะตอมที่มีประจุบวก ซึ่งรวมเอามวลทั้งหมดของอะตอมเข้าด้วยกัน นอกนิวเคลียสมีอิเล็กตรอนที่มีประจุลบหมุนรอบนิวเคลียส นิวเคลียสดึงดูดพวกมันด้วยแรงไฟฟ้าสถิต อิเล็กตรอน โดยเฉพาะอิเล็กตรอนที่อยู่ในเปลือกที่อยู่ไกลที่สุด (วาเลนซ์เชลล์) เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติหลายอย่างของอะตอม เลขอะตอม – สิ่งที่คุณควรรู้:
- เลขอะตอมและเลขมวลกำหนดองค์ประกอบของนิวเคลียสของอะตอม
- เลขอะตอมคือจำนวนของประจุพื้นฐานที่เป็นบวกในนิวเคลียสของอะตอม มันถูกระบุด้วยตัวอักษร Z และระบุไว้ที่มุมล่างซ้ายของสัญลักษณ์ของสารเคมี
- เลขอะตอมบอกเราถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียส เนื่องจากมันเท่ากับจำนวนโปรตอนที่เป็นบวกในนิวเคลียสของอะตอม (อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า) เมื่อเราทราบค่าเหล่านี้แล้ว เราก็สามารถสร้างองค์ประกอบทางเคมีที่เรากำลังเผชิญอยู่ได้
- องค์ประกอบทางเคมีหมายถึงสารที่มีอะตอมทั้งหมดซึ่งมีเลขอะตอมเท่ากัน
ไอโซโทป
แนวคิดเรื่อง เลขอะตอมและเลข มวล ของธาตุเคมีมักเป็นปัญหา แม้ว่าแนวคิดทั้งสองมีคำจำกัดความที่ชัดเจน แต่ก็มักจะสับสน สิ่งนี้แสดงถึงคำจำกัดความที่ผิดพลาดของประเด็นอื่นๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี เช่น ในกรณีของไอโซโทป ควรระลึกไว้เสมอว่าไอโซโทปแปรผันตามค่าของเลขมวล (จำนวนนิวคลีออน กล่าวคือ จำนวนนิวตรอนและโปรตอนทั้งหมด) ในขณะที่เลขอะตอมของพวกมันคงที่ ไอโซโทป ถูกกำหนดให้เป็นตัวแปรขององค์ประกอบทางเคมีเฉพาะ ต่างกันที่มวลอะตอมของไอโซโทป ดังนั้นตัวแปรต่างๆ จึงมีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน (จำนวนโปรตอนที่เท่ากัน) และจำนวนอิเล็กตรอนที่หมุนรอบมันเท่ากัน ความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างไอโซโทปคือมวลอะตอม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่านิวเคลียสของอะตอมของธาตุเดียวกันมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน อะตอมของแต่ละไอโซโทปเรียกว่านิวไคลด์
เลขอะตอมและตำแหน่งของธาตุเคมีในตารางธาตุ
ค่าเลขอะตอมของธาตุเคมีมีความสัมพันธ์อย่างมากกับตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุ ธาตุต่างๆ เรียงตามเลขอะตอมจากน้อยไปมาก จากซ้ายไปขวา เป็นคาบ เมื่อเราวิเคราะห์ตำแหน่งของแต่ละธาตุในตาราง เราจะเห็นว่าช่วงแรกประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งมีเลขอะตอมเป็น 1 และ 2 ตามลำดับ ช่วงที่สองประกอบด้วยสององค์ประกอบจากหมู่ที่ 1 และ 2 และจากหมู่ที่ 13, 14, 15, 16, 17 และ 18 การเปรียบเทียบนี้สามารถสังเกตได้ในช่วงเวลาต่อไปนี้ของตารางธาตุ
เลขอะตอมต่ำสุดและสูงสุดคืออะไร?
เลขอะตอมต่ำสุด คือของไฮโดรเจน ซึ่งเท่ากับ 1 หมายเลขคือ 2 สำหรับฮีเลียม 3 สำหรับลิเธียม และอื่นๆ ธาตุที่รู้จักกันในปัจจุบันว่ามี เลขอะตอมสูงที่สุดคือธาตุโอกาเน สสัน ซึ่งมีเลขอะตอม 118 อะตอมแรกของโอกาเนสสันถูกสำรวจในปี 2545 โดยทีมที่นำโดยยูริ โอกาเนสเซียน การสังเกตอีกครั้งของ oganesson เกิดขึ้นในปี 2549 แต่ IUPAC ไม่ถือว่าน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตาม ได้รับการอนุมัติในช่วงปลายปี 2015 ธาตุต่างๆ เช่น oganesson เป็นตัวอย่างของ ธาตุ ที่มีน้ำหนักมาก นิวเคลียสของพวกมันมีโปรตอนจำนวนมาก (พวกมันมีเลขอะตอมสูง) Oganesson ไม่มีอยู่ในเปลือกโลก อาจมีอยู่เพียงช่วงสั้นๆ ในสภาวะที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด นักวิทยาศาสตร์มีปัญหาอย่างต่อเนื่องกับคำถามที่ว่ามีความเป็นไปได้หรือไม่ที่จะผลิตธาตุที่หนักกว่านั้น และตำแหน่งที่พวกมันจะอยู่ในตารางธาตุ ในปี 1969 พวกเขาเสนอให้เพิ่มคาบที่แปดในตารางธาตุ อาจรวมถึงธาตุที่มีเลขอะตอมสูงสุดตั้งแต่ 119 ถึง 168 อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการสังเคราะห์ธาตุดังกล่าว ไม่มีข้อมูลว่าองค์ประกอบดังกล่าวมีอยู่จริงหรือไม่