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Si alguna vez has estudiado una tabla periódica de los elementos (ver más abajo), probablemente ya sepas que esta tabla revela mucho sobre las propiedades químicas de los átomos que componen nuestro mundo.

Puedes pensar en los protones y los neutrones como el mismo tipo de partícula con una diferencia clave: los protones tienen carga positiva, mientras que los neutrones no tienen carga. Esto significa que los protones pueden “sentir” campos eléctricos o magnéticos, mientras que los neutrones no.

Los electrones, que son mucho más ligeros que los protones o los neutrones, llevan la misma magnitud de carga que un protón pero con el signo opuesto, lo que significa que cada átomo que tiene igual número de protones y electrones es eléctricamente neutro.

El Mapa de Nucléidos contiene información sobre todos los isótopos conocidos. Los límites de este mapa se amplían constantemente, ya que las nuevas investigaciones nos ayudan a encontrar formas de fabricar nuevos isótopos. A los elementos se les asigna una fila en el mapa según el número de protones que tienen. Los isótopos estables se muestran en negro.

Hay tres isótopos del carbono en la naturaleza: el carbono-12, el carbono-13 y el carbono-14. Los tres tienen seis protones. Los tres tienen seis protones, pero sus números de neutrones -6, 7 y 8, respectivamente- son diferentes. Esto significa que los tres isótopos tienen masas atómicas diferentes (el carbono-14 es el más pesado), pero comparten el mismo número atómico (Z=6).

Definición de masa atómica

El sistema actual de medición en Estados Unidos es un batiburrillo de unidades diferentes, muchas de las cuales son difíciles de interconvertir, a diferencia del sistema métrico.    Hoy en día, a diferencia de lo que ocurría en siglos pasados, disponemos de unidades estandarizadas.    En una época, las medidas de longitud se definían a menudo como la distancia entre el extremo de un apéndice y otro.    Por ejemplo, la yarda se definía como la distancia desde la nariz del rey hasta la punta de su pulgar cuando tenía el brazo extendido.

Las medidas estandarizadas hacen posible que las personas de todo el mundo reciban la misma cantidad de algo.    Fíjate en las etiquetas rojas y blancas del surtidor de gasolina de arriba.    Estas etiquetas certifican que el surtidor de gasolina ha sido comprobado y está bombeando un galón exacto de gasolina.    Las mediciones estándar en la ciencia son muy importantes para poder comparar los datos experimentales de un laboratorio a otro y asegurarnos de que todos estamos hablando de lo mismo.

Isótopos del carbono

Cuando se estudia la tabla periódica, lo primero que se puede observar es el número que se encuentra encima del símbolo. Este número se conoce como número atómico, que identifica el número de protones en el núcleo de TODOS los átomos de un elemento determinado. El símbolo del número atómico se designa con la letra Z. Por ejemplo, el número atómico (z) del sodio (Na) es 11. Esto significa que todos los átomos de sodio tienen 11 protones. Si se cambia el número atómico a 12, ya no se trata de átomos de sodio, sino de átomos de magnesio. Por tanto, el número atómico define el elemento en cuestión.

Recordemos que los núcleos de la mayoría de los átomos contienen neutrones además de protones. A diferencia de los protones, el número de neutrones no es absolutamente fijo para la mayoría de los elementos. Los átomos que tienen el mismo número de protones y, por tanto, el mismo número atómico, pero diferente número de neutrones se llaman isótopos. Todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número de protones y electrones, lo que significa que presentan la misma química. Como los diferentes isótopos de un mismo elemento tienen diferente número de neutrones, cada uno de estos isótopos tendrá un número de masa diferente (A), que es la suma del número de protones y el número de neutrones en el núcleo de un átomo.

Isótopos

Carbono-12, 12CSímbolo general12Nombrescarbono-12, C-12Protones6Neutrones6Datos de los nucleidosAbundancia natural98,93%Isótopos parentales12N12BImasa del isótopo12 uEspín0Energía de exceso0± 0 keVEnergía de enlace92161,753± 0,014 keVIsótopos del carbono Tabla completa de nucleidos

El carbono-12 (12C) es el más abundante de los dos isótopos estables del carbono (el otro es el carbono-13), y representa el 98,93% del carbono elemental en la Tierra;[1] su abundancia se debe al proceso triple alfa por el que se crea en las estrellas. El carbono-12 es especialmente importante por su uso como patrón a partir del cual se miden las masas atómicas de todos los núclidos, por lo que su masa atómica es exactamente de 12 daltons por definición. El carbono-12 está compuesto por 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones.

Antes de 1959, tanto la IUPAP como la IUPAC utilizaban el oxígeno para definir el mol; los químicos definían el mol como el número de átomos de oxígeno que tenían una masa de 16 g, los físicos utilizaban una definición similar pero sólo con el isótopo oxígeno-16. Las dos organizaciones acordaron en 1959/60 definir el mol de la siguiente manera.