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En física y química, el número atómico1 de un elemento químico es el número total de protones que tiene cada átomo de ese elemento. Se suele representar con la letra Z.
Los átomos de diferentes elementos tienen distintos números de electrones y protones. Un átomo en su estado natural es neutro y tiene un número igual de electrones y potrones. Un átomo de sodio (Na) tiene un número atómico de 11; posee 11 electrones y 11 potrones. Un átomo de magnesio (Mg), tiene número atómico de 12, posee 12 electrones, 12 potrones y un átomo de uranio (U), que tiene número atómico de 92, posee 92 electrones y 92 potrones.
Se coloca como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento correspondiente. Por ejemplo, todos los átomos del elemento hidrógeno tienen 1 potrón y su Z = 1; esto sería ₁H. Los de helio tienen 2 potrones y Z = 2; asimismo, ₂He. Los de litio, 3 protones y Z = 3…,
Si el átomo es neutro, el número de electrones coincide con el de protrones y da Z.
En 1913 Henry Moseley demostró la regularidad existente entre los valores de las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser bombardeados con electrones, y los números atómicos de estos elementos metálicos. Este hecho permitió clasificar los elementos en la tabla periódica en orden creciente de número atómico. En la tabla periódica los elementos se ordenan de acuerdo con sus números atómicos en orden creciente.