Massa Atômica

1. Introdução

As grandezas utilizadas pelos químicos relacionam as quantidades ou substâncias expressas em massa, volume, número de átomos, número de moléculas, número de íons e, principalmente, quantidades expressas em mols que, atualmente, são as de maior importância na Química moderna.

2. Importância

A importância das grandezas químicas é determinar na prática a quantidade das substâncias químicas envolvidas em uma reação química.

3. Unidade de Massa atômica

A medida de uma grandeza é feita por comparação com uma grandeza padrão convenientemente escolhida. Desta forma, a medida de massa de um corpo é feita comparando-se a massa de um determinado corpo com a massa de um padrão adequadamente escolhido.

Para medir a massa do seu corpo, utiliza-se o quilograma (kg). Por exemplo, se você diz pesar 65 kg, isto significa que você é 65 vezes mais pesado que a unidade escolhida (1 kg).

O quilograma (kg) é uma unidade prática, mas nem sempre é adequada para uma determinada situação, como para indicar a massa de um grão de areia, em que o padrão conveniente seria o miligrama (mg), ou mesmo de um navio, em que a tonelada (ton) seria o padrão mais adequado; mas nenhum desses padrões citados seria utilizado para medir a massa de um átomo.

Átomos individuais são muito pequenos para serem vistos e muito menos pesados. Porém, é possível determinar as massas relativas de átomos diferentes, quer dizer, podemos determinar a massa de um átomo comparando com um átomo de outro elemento utilizado como padrão.

Em 1961, na Conferência da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), adotou-se como padrão de massas atômicas o isótopo 12 do elemento carbono (12C), ao qual se convencionou atribuir o valor exato de 12 unidades de massa atômica.

Uma unidade de massa atômica (1 u) corresponde desta forma a Massa atômica de massa de um átomo de isótopo 12 do carbono.

Portanto:

Massa atômica

O valor de 1 u é de 1,66 · 10–24 g, o que corresponde aproximadamente à massa de um próton ou de um nêutron.

4. Massa atômica (MA)

Massa atômica é o número que indica quantas vezes a massa de um átomo de um determinado elemento é mais pesada que 1u, ou seja, Massa atômica do átomo de 12C.

Comparando-se a massa de um átomo de um determinado elemento com a unidade de massa atômica (1u), obtém-se a massa desse átomo.

Exemplo:

Quando dizemos que a massa atômica do átomo de 32S é igual a 32 u, concluímos que:

– a massa atômica de um átomo de 32S é igual a 32 u;

– a massa atômica de um átomo de 32S é igual a 32 vezes a massa de Massa atômica do átomo de C-12.

– a massa de um átomo de 32S é igual a 2,7 vezes a massa de um átomo de C-12.

5. Massa atômica de um elemento

A maioria dos elementos apresenta isótopos. O cloro, por exemplo, é constituído por uma mistura de 2 isótopos de massas atômicas, respectivamente, 35 e 37.

Massa atômica

A massa atômica do cloro é dada pela média ponderada das massas isotópicas:

Massa atômica

Portanto:

Massa atômica de um elemento é a média ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais desse elemento.

Sendo assim, a massa atômica de um elemento hipotético A, constituído dos isótopos naturais A1, A2, ...., An, pode ser calculada por:

Massa atômica
Exemplo:

Quando dizemos que a massa atômica do elemento cloro é 35,5 u, concluímos que:

– cada átomo do elemento cloro pesa em média 35,5 u;

– cada átomo do elemento cloro pesa em média 35,5 vezes mais que Massa atômicada massa do C-12