擁有36.966原子質量單位的原子量的物質為？
氯-37
質量數是指中性原子的原子核內，質子數量和中子數量的和，質量數的數值都是整數。如氧-16中性原子的原子核內質子數和中子數皆為8，故其質量數為16。有時會將質量數和原子序數分別標示在元素的左上角及左下角。同位素是指原子具有相同數目的電子和質子，但卻有不同數目的中子的元素。例如氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中分別有0個中子，1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。其中，氘幾乎比氕重一倍，而氚則幾乎比氕重二倍。質量數是原子中，質子數量和中子數量的和，而單一原子的原子量為表示該原子質量的實數，其單位為原子質量單位。
一般而言，原子量和質量數會有些差異，不會完全相同，因為每個中子和每個質子的質量不是恰好都是1原子質量單位，而原子量也會受到電子及核結合能的影響。例如氯-35的原子量若精確到五位小數，會是34.969原子質量單位，而氯-37的原子量若精確到五位小數，會是36.966原子質量單位。不過原子量以原子質量單位為單位時的數值，和質量數的誤差會在1%以內。唯一原子量是整數，和質量數完全相同的元素是碳12，因為依照原子質量單位的定義就是碳12原子在基態時質量的1/12，因此碳12的原子量就是12原子質量單位。相對原子量以往也稱為原子量，是在特定環境下找到同一元素同位素，以豐度加權後的原子量平均值，再除以原子質量單位所得的值。數值可能是一個分數，例如氯的相對原子量為35.453，不太接近整數，原因是這個數值是76%的氯35及24%的氯37平均後的結果。
原子序數是一個原子核內質子的數量，也決定元素的性質。擁有同一原子序數的原子屬於同一化學元素。例如所有的碳原子的原子核都有六個質子，因此碳的原子序數是6。碳原子可能會有不同個數的中子，這些就是碳的同位素。原子核中質子的個數決定了原子核的電荷，因此也決定了原子在電中性時的電子個數。電子會填入其原子軌域中，決定原子各種的化學性質。中子的個數對於原子的化學性質影響不大。例如所有的碳原子因為有六個質子及六個電子，即使其中子可能有六個或是八個，其化學特性幾乎相同。因此在化學上，是由原子序數來識別一化學元素的特性，而不是用其質量數。一般原子序數會寫在元素符號的左下方，但因為一個元素的原子序數是確定的，因此這個值很少會這樣寫出來。
德國化學家奧古斯特·凱庫勒曾於1858年觀察到碳通常和其他元素以1比4的比例結合，如擁有1個碳原子和4個氫原子的甲烷。這個概念最後被稱為化合價。1864年，德國化學家尤利烏斯·洛塔爾·邁耶爾發表了一張以化合價排列的元素表，包括了49個當時已知的元素。從該表能看出，擁有相似特性的元素一般有相同的化合價。英國化學家約翰·紐蘭茲在1864至1865年間攢寫了一連串的論文，描述他自己的一套元素歸類方式：當元素根據原子量從輕至重排列後，相似的物理及化學特性以每8個元素的周期重復，他將此比喻為音樂中的八度。這所謂的八行週期律卻受到人們的諷刺，而化學學會也拒絕發布他的研究。不過，紐蘭茲能夠畫出一張元素列表，並以此預測了新的元素，如鍺。化學學會在承認了門捷列夫的成果五年之後才承認紐蘭茲的發現的重要性。俄羅斯化學教授德米特里·門捷列夫和德國化學家尤利烏斯·洛塔爾·邁耶爾分別在1869和1870年獨立發表了他們的週期表。他們的週期表各式相似：以原子量橫向或豎向排列元素，並在元素特性重復時另開一行或一列。門捷列夫的列表的成功是由於兩點：首先他在表中留下空格，對應於還沒有發現的元素。門捷列夫並不是第一位這樣做的化學家，但他是第一位通過週期表中的趨勢預測未知元素的特性的人。第二，他決定有時不按原子量排序，而與相鄰的元素互換，如鈷和鎳，以此將元素依照化學族分類。隨著原子結構理論的發展，人們發現原來門捷列夫的元素是按照原子序排列的。