و عدد كتلة يحسب بإضافة جميع النيوترونات و البروتونات الموجودة في نواة الذرة. يمكن أن يكون لنفس العنصر أعداد كتل مختلفة وفقًا لنظائره.
يجب أن نتذكر أن الذرة عبارة عن جسيم لا يمكن تقسيمه بالطرق الكيميائية. تحتوي الذرات على نواة مكونة من البروتونات (التي لها شحنة كهربائية موجبة) والنيوترونات (التي ليس لها شحنة كهربائية).
الذرة هي بالضبط أصغر وحدة مكونة للمادة ، حيث تحتفظ بخصائصها المميزة للعنصر الكيميائي. تحتوي جميع السوائل والمواد الصلبة والبلازما والغازات على ذرات في تركيبها ، إما محايدة أو مؤينة. إن حجم الذرة يجعل من المستحيل رؤيتها بدون مساعدة المجهر ، حيث يبلغ حجمها حوالي 100 بيكومتر (متر واحد مقسم إلى عشرة مليارات).
نذكر أيضًا مفهوم العنصر الكيميائي ، وهو فئة من المادة تتكون من ذرات ، تنتمي جميعها إلى نفس النوع. إذا أخذنا أبسط عنصر كيميائي ممكن كمثال ، فيمكننا القول أنه يحتوي على عدد محدد من البروتونات في نواته وأنه ينتمي إلى فئة واحدة مصنفة وفقًا لعددها الذري ، حتى إذا كانت هناك عدة كتل ذرية لها.
التعمق في تعريف البروتون ، فهو جسيم دون ذري ، لأنه أصغر من الذرة ، وشحنته الكهربائية لها نفس قيمة الإلكترون ، ولكن مع الإشارة المعاكسة ، بالإضافة إلى أنها تتجاوز كتلتها 1836 مرات. وهو يعتبر مستقرة على الرغم من أن بعض العلماء يقولون أنه يمكن أن تتفكك وتؤدي إلى غيرها من الجسيمات. أدت الملاحظات الأولى للبروتون إلى ظهور فكرة أنه كان جسيمًا أوليًا ، أي أنه لا يحتوي على جسيمات أخرى أصغر في تكوينه ؛ ومع ذلك ، منذ سبعينيات القرن الماضي ، كان هناك دليل على عكس ذلك.
يمكن الإشارة إلى كل من البروتون والنيوترون بالنيوكليونات. وتجدر الإشارة إلى أنه ليست كل الذرات تحتوي على نيوترونات ؛ البروتيوم استثناء. على الرغم من أنه يُذكر أن النيوترون ليس له شحنة كهربائية ، إلا أنه يتكون من ثلاثة جسيمات أساسية (الكواركات) مشحونة ، على الرغم من أن مجموع شحناتها يعطي صفرًا.
لمعرفة عدد كتلة عنصر كيميائي ، يجب أن نضيف النيوترونات والبروتونات في نواته. في حالة النظائر ، هذه هي العناصر المختلفة التي تشترك في عدد البروتونات ، لكن لها كميات مختلفة من النيوترونات. وبالتالي ، فإن نظائر عنصر ما لها أعداد كتلة مختلفة.
من المهم عدم الخلط بين الرقم الكتلي والعدد الذري ، والذي يشير تحديدًا إلى عدد البروتونات ، دون مراعاة النيوترونات. لهذا السبب ، فإن العدد الكتلي عادة ما يكون أعلى من العدد الذري.
يتيح لنا هذا الرابط تحديد أن عدد الكتلة يساوي مجموع العدد الذري (أي عدد البروتونات) وعدد النيوترونات. وبالمثل ، يمكن حساب عدد النيوترونات في الذرة بطرح العدد الذري من العدد الكتلي:
للإشارة إلى رقم الكتلة ، يتم استخدام حرف مرتفع يقع على يسار رمز العنصر الكيميائي ، فوق الرقم الذري. افترض أن ذرة الحديد (Fe) تحتوي على 26 بروتونًا و 24 نيوترونًا. رقم كتلته ، في هذه الحالة ، هو 50 (26 بروتونًا + 24 نيوترونًا) ومكتوب على هيئة نص مرتفع على الجانب الأيسر من الحديد وأعلى 26 (العدد الذري).