Peso atomico / Numero atomico
Anche: Numero di protoni, massa atomica relativa, numero di massa, numero di carica nucleare
Il numero atomico indica il numero di protoni di un elemento nella tavola periodica, mentre il peso atomico (massa atomica relativa) descrive la massa media dei suoi atomi in unità di massa atomica.
Numero atomico e peso atomico (detto anche massa atomica relativa) sono due grandezze fondamentali di ogni elemento chimico. Il numero atomico – detto anche numero di carica nucleare o numero di protoni – stabilisce il posto univoco di un elemento nella tavola periodica e ne determina completamente il comportamento chimico. Il peso atomico indica la massa media di un atomo in unità di massa atomica (u, un tempo «amu»), mediata sugli isotopi presenti in natura di un elemento.
Rilevanza per i metalli preziosi
Ogni metallo prezioso è definito in modo inconfondibile dal suo numero atomico. L'oro (Au) porta il numero atomico 79 – il suo nucleo contiene 79 protoni – e ha una massa atomica relativa di 196,967 u. Questa elevata massa è corresponsabile della straordinaria densità dell'oro (19,32 g/cm³), sfruttata nella determinazione della densità secondo Archimede per la verifica dell'autenticità.
I metalli del gruppo del platino – platino (Pt, Z = 78), palladio (Pd, Z = 46), rodio (Rh, Z = 45), iridio (Ir, Z = 77), osmio (Os, Z = 76) e rutenio (Ru, Z = 44) – sono vicini tra loro nella tavola periodica e condividono perciò proprietà fisico-chimiche simili, come l'elevata resistenza alla corrosione e l'attività catalitica.
Peso atomico e peso fino – nessun legame diretto
Il peso atomico influenza la densità e quindi indirettamente il peso fino di un lingotto o di una moneta, ma non è sinonimo di esso. Il peso fino descrive la sola quota di metallo puro di un oggetto, indipendentemente dalla massa atomica. Nel calcolatore del valore di fusione il peso atomico entra implicitamente attraverso la densità, quando si usano misure di volume per stimare il peso.
Formula: massa atomica relativa (u) = Σ (massa isotopica × abbondanza naturale)
Esempio oro: 196,967 u (un solo isotopo stabile: ¹⁹⁷Au, abbondanza 100 %)
Il numero atomico come segno di autenticità
Metodi analitici come l'analisi in fluorescenza a raggi X (XRF) identificano gli elementi con precisione tramite la loro radiazione X caratteristica, che deriva direttamente dal numero atomico (configurazione elettronica). Un nucleo di tungsteno (Z = 74, densità 19,25 g/cm³) può imitare in modo ingannevole l'oro (Z = 79, densità 19,32 g/cm³) nella densità – XRF e prova a ultrasuoni distinguono con sicurezza i due, poiché le linee X caratteristiche sono legate direttamente al numero atomico e non possono essere falsificate.
In breve
Il numero atomico è l'identità atomica di un elemento – immutabile e a prova di contraffazione. Il peso atomico spiega perché lingotti di uguale dimensione in oro, platino o argento pesano diversamente e costituisce la base fisica dei moderni procedimenti di verifica dell'autenticità.