عدد اتمی این عنصر برابر با تعداد پروتونها یا به عبارت دیگر شمارش الکترونها در حالت خنثی است. در اینجا شمار الکترونها در یون تک اتمی با شمار نوترونهای آن 16 تفاوت دارد. ما میدانیم که یون مثبت یعنی تعداد پروتونها بیشتر از تعداد الکترونهاست، و در اینجا به ما میزان بار یون (+5) داده شده است. پس اگر X تعداد پروتونها(عدد اتمی) باشد، داریم:
X - 5 = X (الکترونها) + 16 (تفاوت الکترونها و نوترونها)
بنابراین:
X - 5 = X + 16
X = X + 21
به اشتباه رسیدیم، یعنی باید مجددا فرمول را بررسی کنیم.
در واقع باید بنویسیم:
X = (تعداد الکترونها) + 5
X = (تعداد نوترونها) - 16
چون تفاوت پروتونها و نوترونها (که مربوط به عدد جرمی میشوند) برابر با 93 است، پس:
X + (X - 21) = 93
2X - 21 = 93
2X = 114
X = 57
اما این گزینهای که ما به دست آوردیم در میان گزینههای موجود نیست، پس بنظر میرسد اشتباهی در محاسباتمان رخ داده است.
تصحیح محاسبه به این صورت است:
X (پروتونها) + 5 (یون مثبت) = X + 16 (تفاوت نوترونها و الکترونها) + X (الکترونها)
با این حساب دوباره معادله را بررسی میکنیم:
X + 5 = 2X + 16
5 - 16 = 2X - X
-11 = X
اینجا دوباره به پاسخ منفی رسیدیم که معقول نیست، پس بیایید فرمول اصلی را دوباره بنویسیم و به طور صحیح حل کنیم:
X - 5 (از دست دادن الکترونها در یون مثبت) = X (الکترونها در یون) + 16 (تفاوت الکترون و نوترون)
پس در اینجا معادله باید به شکل X - 5 - 16 = X باشد، که از آن میتوانیم X را محاسبه کنیم:
-21 = 5
باز هم به اشتباه رسیدیم.
درستش این است که:
X = (الکترونها در یون) + 5 = X - 5 + 5
X - X = 16
0 = 16
دوباره به نتیجه غیرمنطقی رسیدیم. عدد اتمی باید X باشد و بار یون باید 5 واحد کمتر از تعداد پروتونها باشد. پس، اگر بار یون +5 است، عدد اتمی X باید X = 5 + تعداد الکترونهای یون باشد. تعداد الکترونها در یون را میتوان با X - بار یون محاسبه کرد، که در این مورد X - 5 خواهد بود.
اکنون با توجه به تفاوت بین تعداد نوترونها و الکترونها که برابر با 16 است، میتوانیم نوشت:
تعداد نوترونها = تعداد الکترونهای یون + 16 = (X - 5) + 16
با توجه به اینکه عدد جرمی (تعداد نوترونها + تعداد پروتونها) برابر با 93 است، معادله زیر را داریم:
X + ((X - 5) + 16) = 93
2X + 11 = 93
2X = 93 - 11
2X = 82
X = 41
بنابراین، عدد اتمی این عنصر 41 است. این عنصر در ردیف پنجم جدول تناوبی قرار دارد. پس گزینه درست '41 - پنجم' است