هناك عدة مصطلحات مهمة في الكيمياء والتي تختص بموضوع الأعداد الذرية والكتلية، ويجب أن نتطرق إليها قبل البدء، مصطلح الكتلة الذرية (atomic mass): وهو عبارة عن متوسط كتلة الذرة، ويتم ذلك مع مراعاة جميع نظائرها الطبيعية، مصطلح العدد الكتلي (mass number): وهو عبارة عن مجموع عدد البروتونات وعدد النيوترونات في الذرة، مصطلح العدد الذري (atomic number): وهو عبارة عن عدد البروتونات في الذرة. النقاط الرئيسية التي يجب معرفتها عن الذرات: تحتوي الذرات المتعادلة لكل عنصر على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات. حيث يحدد عدد البروتونات العدد الذري للعنصر ويستخدم لتمييز العنصر الكيميائي عن العنصر الآخر. الفرق بين العدد الذري والعدد الكتلي. عدد النيوترونات هو عبارة عن عدد متغير، مما ينتج عنه نظائر مختلفة، وهي عبارة عن أشكال مختلفة من نفس الذرة، والتي تختلف فقط في عدد النيوترونات التي تمتلكها هذه الذرة. يحدد عدد البروتونات وعدد النيوترونات لعنصر معا العدد الكتلي لهذا العنصر. نظرًا لأن نظائر عنصر ما تمتلك أعداد كتلية مختلفة قليلا، فإنه يتم حساب الكتلة الذرية وذلك عن طريق الحصول على متوسط أعداد الكتلة لنظائرها. ما هو العدد الذري؟ تحتوي الذرات المتعادلة أو المحايدة لأي عنصر كيميائي موجود في الجدول الدوري على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات، حيث يقوم عدد البروتونات بتحديد العدد الذري للعنصر الكيميائي، حيث يرمز للعدد الذري بالرمز (Z) وبه يتم تميز العناصر الكيميائية عن بعضها البعض.
يخبرنا السؤال أيضًا أن العدد الذري لعنصر النيون هو 10. ويمكننا أن نرى ذلك في خليته في الجدول الدوري. العدد الآخر في خلية الجدول، 20. 180، هو الكتلة الذرية للنيون. لا نحتاج ذلك في هذا السؤال. العدد الذري للعنصر هو عدد البروتونات التي نجدها في كل ذرة أو أيون بسيط لهذا العنصر. إذن، تحتوي جميع ذرات النيون وأيوناته على 10 بروتونات في نواتها. ما هو العدد الكتلي – المحيط التعليمي. ويمكننا عكس ذلك بأن نقول إن جميع الذرات أو الأيونات التي تحتوي على 10 بروتونات في نواتها هي نيون. ومن ثم، يمكننا القول بثقة إن عدد البروتونات في ذرة النيون هو 10. يتناول السؤال التالي استخدام العدد الكتلي والعدد الذري. العدد الكتلي لذرة الكالسيوم هو 42 والعدد الذري هو 20. ما عدد النيوترونات الموجودة في نواتها؟ تتكون الذرة من نواة محاطة بسحابة إلكترونية. وتشغل الإلكترونات السحابة الإلكترونية. لا نحتاج إلى هذه المعلومة في هذا السؤال، لكن من المهم تذكر أن الذرات متعادلة الشحنة. هذا يعني أن لها العدد نفسه من البروتونات الموجبة والإلكترونات السالبة. السؤال الثاني الذي نحتاج إلى طرحه على أنفسنا هو: ما المقصود بذرة الكالسيوم؟ الكالسيوم هو اسم عنصر.
مثال حسابي على الكتلة الذرية والكتلية: يحتوي عنصر الكربون على عدد ذري مقداره ستة، كما وأنه يمتلك نظيران مستقران بأعداد كتلية تساوي اثني عشر وثلاثة عشر، على التوالي. متوسط كتلته الذرية هو 12. ما هو العدد الكتلي. 11. يحدد العلماء الكتلة الذرية عن طريق حساب متوسط أعداد الكتلة لنظائرها التي تحدث بشكل طبيعي، حيث أنه غالبًا ما يحتوي الرقم الناتج على رقم عشري، فعلى سبيل المثال، الكتلة الذرية لعنصر الكلور (Cl) هي عبارة عن 35. 45 وحدة كتلة ذرية؛ وذلك لأن عنصر الكلور يتكون من عدة نظائر، بعضها أي ما يقارب الغالبية منها كتلته الذرية تساوي 35 وحدة كتلة ذرية، حيث أنها تتكون من 17 بروتونًا و 18 نيوترونًا، والبعض الآخر يمتلك كتلة ذرية مقدارها 37 وحدة كتلة ذرية، حيث أنها تتكون من 17 بروتون و 20 نيوترون. والآن بالنظر إلى العدد الذري (Z) والعدد الكتلي (A) لجميع العناصر الكيميائية في الجدول الدوري، فإنه يمكننا من خلالهما أن نقوم بإيجاد عدد البروتونات وعدد النيوترونات وعدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة، فعلى سبيل المثال، تحتوي ذرة الليثيوم على عدد ذري مقداره 3، وتحتوي على عدد كتلي مقداره 7 وحدة كتلة ذرية، اذا نستطيع أن نستنتج من خلال ذلك أن عنصر الليثيوم يمتلك ثلاثة بروتونات.
[٣] [٢] [٥] [٦] العدد الذري والكتلي لأشهر العناصر الكيميائيّة يبين الجدول الآتي الأعداد الذرية، والكتلية لأشهر العناصر المستخدمة مرتبة من المجموعة الأولى إلى المجموعة الثامنة: [٧] رقم المجموعة العنصر العدد الذري العدد الكتلي 1 الهيدروجين (H) الليثيوم (Li) 3 6 الصوديوم (Na) 11 23 2 البريليوم (Be) 4 10 المغنيسيوم (Mg) 12 24 الكالسيوم (Ca) 20 40 البورون (B) 5 الألمنيوم (Al) 13 27 الجاليوم (Ga) 31 70 الكربون (C) السيليكون (Si) 14 28 الرصاص (Pb) 82 207 النيتروجين (N) 7 الفسفور (P) 15 الزرنيخ (AS) 33 75 الأكسجين (O) 8 16 الكبريت (S) 32 البولونيوم (Po) 84 206 الفلور (F) 9 19 الكلور (Cl) 17 35. 5 البروم (Br) 35 80 الهيليوم (He) النيون (Ne) الأرغون (Ar) 18 العلاقة بين العدد الذري للعنصر وسلوكه الكيميائي يمكن تحديد الخصائص الكيميائيّة للعنصر من خلال معرفة عدده الذري بالجدول الدوري، وذلك لأن عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة، ويمكن من خلال معرفة عدد الإلكترونات تحديد التوزيع الإلكتروني للعنصر، ومعرفة طبيعة إلكترونات التكافؤ في المدار الأخير؛ حيث إن طبيعة هذه الإلكترونات تحدد مدى قدرة الذرة على مشاركة إلكتروناتها، وتكوين روابط كيميائية خلال التفاعلات الكيميائية.