Атомно тегло / атомен номер
Също: брой протони, относителна атомна маса, масово число, заряд на ядрото
Атомният номер показва броя на протоните на даден елемент в периодичната таблица, а атомното тегло (относителна атомна маса) описва средната маса на неговите атоми в атомни единици за маса.
Атомният номер и атомното тегло (наричано още относителна атомна маса) са две фундаментални характеристики на всеки химичен елемент. Атомният номер – наричан още заряд на ядрото или брой на протоните – определя еднозначно мястото на елемента в периодичната таблица и напълно определя химичното му поведение. Атомното тегло показва средната маса на един атом в атомни единици за маса (u, по-рано „amu"), осреднена по естествено срещащите се изотопи на елемента.
Значение за благородните метали
Всеки благороден метал е еднозначно определен от своя атомен номер. Златото (Au) носи атомен номер 79 – ядрото му съдържа 79 протона – и има относителна атомна маса 196,967 u. Тази висока маса е отчасти отговорна за изключителната плътност на златото (19,32 g/cm³), която се използва при определяне на плътност по Архимед за проверка на автентичност.
Металите от платиновата група – платина (Pt, Z = 78), паладий (Pd, Z = 46), родий (Rh, Z = 45), иридий (Ir, Z = 77), осмий (Os, Z = 76) и рутений (Ru, Z = 44) – са разположени близо едни до други в периодичната таблица и затова споделят сходни физикохимични свойства като висока устойчивост на корозия и каталитична активност.
Атомно тегло и чисто тегло – без пряка връзка
Атомното тегло влияе върху плътността и оттам косвено върху чистото тегло на кюлче или монета, но не е равнозначно с него. Чистото тегло описва чистия метален дял на един обект, независимо от атомната маса. При калкулатора за стойност на претопяване атомното тегло влиза косвено чрез плътността, когато обемни измервания се използват за оценка на теглото.
Формула: относителна атомна маса (u) = Σ (маса на изотопа × естествено разпространение)
Пример злато: 196,967 u (само 1 стабилен изотоп: ¹⁹⁷Au, разпространение 100 %)
Атомният номер като белег за автентичност
Аналитични методи като рентгенофлуоресцентния анализ (XRF) идентифицират елементите прецизно чрез характерното им рентгеново излъчване, което произтича директно от атомния номер (електронна конфигурация). Волфрамово ядро (Z = 74, плътност 19,25 g/cm³) може да имитира златото (Z = 79, плътност 19,32 g/cm³) по плътност почти неотличимо – XRF и ултразвуковата проверка разграничават двете сигурно, тъй като характерните рентгенови линии са пряко свързани с атомния номер и не могат да бъдат фалшифицирани.
Накратко
Атомният номер е атомната идентичност на елемента – неизменна и незасегната от фалшификация. Атомното тегло обяснява защо еднакво големи кюлчета от злато, платина или сребро тежат различно и е физичната основа на съвременните методи за проверка на автентичност.