Elementi: simboli chimici e isotopi

Un simbolo chimico è un’abbreviazione usata per indicare un elemento o un atomo di un elemento. Ad esempio, il simbolo del mercurio è Hg. Lo stesso simbolo è usato per indicare un atomo di mercurio (dominio microscopico) o per etichettare un contenitore di molti atomi dell’elemento mercurio (dominio macroscopico).

Alcuni simboli derivano dal nome inglese comune dell’elemento; altre sono abbreviazioni del nome in un’altra lingua: latino, greco o tedesco. Ad esempio, il simbolo dell’alluminio (nome comune) è Al, mentre quello per il ferro è Fe che deriva dal suo nome latino “Ferrum”. La maggior parte dei simboli ha una o due lettere, ma simboli di tre lettere sono stati usati per descrivere alcuni elementi che hanno numeri atomici maggiori di 112. Per evitare confusione con altre notazioni, viene maiuscola solo la prima lettera di un simbolo. Ad esempio, Co è il simbolo dell’elemento cobalto, ma CO è la notazione per il monossido di carbonio composto, che contiene atomi degli elementi carbonio (C) e ossigeno (O).

Tradizionalmente, lo scopritore (o scopritori) di un nuovo elemento nomina l’elemento. Tuttavia, fino a quando il nome non viene riconosciuto dall’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC), il nome consigliato del nuovo elemento è basato sulla parola latina per il suo numero atomico. Ad esempio, l’elemento 106 è stato chiamato unnilhexium (Unh), l’elemento 107 è stato chiamato unnilseptium (Uns), e l’elemento 108 è stato chiamato unniloctium (Uno) per diversi anni. Questi elementi prendono ora il nome dagli scienziati (o occasionalmente da luoghi); per esempio, l’elemento 106 è ora noto come seaborgium (Sg) in onore di Glenn Seaborg, un premio Nobel che era attivo nella scoperta di diversi elementi pesanti.

Ogni quadrato della tavola periodica contiene, come minimo, un numero atomico — che è anche il numero di protoni — e un simbolo chimico.

Nel caso di un isotopo, il numero di massa o la somma di protoni e neutroni è indicato insieme al simbolo e al numero atomico. Il numero di massa definisce l’isotopo specifico di un elemento. Ad esempio, questi sono i due isotopi dell’azoto:

Il simbolo di un isotopo specifico di qualsiasi elemento viene scritto posizionando il numero di massa come apice a sinistra del simbolo dell’elemento. Poiché il numero atomico definisce l’identità dell’elemento, così come il suo simbolo, viene spesso omesso. Ad esempio, il magnesio esiste come miscela di tre isotopi, ognuno con un numero atomico di 12 e con numeri di massa rispettivamente di 24, 25 e 26. Questi isotopi possono essere identificati ^{come 24}Mg, ²⁵Mg e ²⁶Mg. Questi simboli isotopici sono letti come “elemento, numero di massa” e possono essere simboleggiati coerentemente con questa lettura. Ad esempio, ²⁴Mg viene letto come “magnesio 24” e può essere scritto come “magnesio-24” o “Mg-24”. ^{25 di cui: la commissione per i} Mg è letto come “magnesio 25”, e può essere scritto come “magnesio-25” o “Mg-25”. Tutti gli atomi di magnesio hanno 12 protoni nel loro nucleo. Differiscono solo perché un ^{atomo di 24}Mg ha 12 neutroni nel suo nucleo, ^{un atomo da 25}Mg ha 13 neutroni e ^{un 26}Mg ha 14 neutroni.

Si noti che oltre ai nomi e ai simboli standard, gli isotopi dell’idrogeno sono spesso indicati usando nomi comuni e simboli di accompagnamento. L’idrogeno-2, ^{simboleggiato 2}H, è anche chiamato deuterio e talvolta simboleggiato D. Idrogeno-3, ^{simboleggiato 3}H, è anche chiamato trizio e talvolta simboleggiato T.

Testo adattato da Openstax Chemistry 2e, Sezione 2.3: Struttura atomica e simbolismo.