O número atómico identifica inequivocamente um elemento químico. Átomos com o mesmo número atómico mas com diferente número de neutrões, N, – isótopos – diferenciam-se pelo número de massa, A, número de nucleões (protões e neutrões) no respetivo núcleo atómico, sendo Z = A – N.³

O número atómico é indicado como índice inferior (subscript) do lado esquerdo do símbolo do elemento químico correspondente.^4,5 Por exemplo, a notação \({}_{9}^{18}\!\text{ F}\) representa um átomo de flúor com A = 19 e Z = 9. Isto significa que este átomo possui 9 protões (número atómico), 19 nucleões (número de massa) e, portanto, 10 neutrões.⁶

A descoberta do número atómico resultou inicialmente do trabalho do advogado e cientista amador Antonius van den Broek (1870–1926). Em 1912, van den Broek concluiu, um mês após a proposição do modelo planetário do átomo por Ernest Rutherford (1971–1937), que o número total de eletrões num átomo corresponde à sua posição ordinal na tabela de Dmitri Mendeleev (1834 – 1907) e que esse número teria que corresponder ao número de protões.⁷

Menos de um ano depois, em 1913, o físico inglês Henry Moseley (1887–1915) fez incidir raios X sobre amostras de diferentes elementos, e mediu as frequências das radiações refletidas, verificando que a raiz quadrada da frequência variava linearmente com o número de protões (ver figura 1).^8,9 Estes estudos permitiram atribuir um conceito formal ao número atómico.

A descoberta de Moseley possibilitou uma nova visão sobre a Tabela Periódica. A ordenação com base no número atómico (número de protões) permitiu sanar as pseudo-irregularidades constatadas por Mendeleev – inversão de posições entre telúrio e iodo, por exemplo – que usou a massa atómica como base sequencial da primitiva Tabela Periódica.^9,10 Além disso, esta descoberta proporcionou a previsão da existência de novos elementos (ver figura 1), como o Promécio, ₆₁Pm, só descoberto em 1947.^9,11