A massa atômica de um elemento químico é a massa atômica média ponderada de todos os isótopos de todos os átomos individuais que existem na natureza de um elemento. Inclui prótons, nêutrons e elétrons. Este cálculo leva em consideração sua prevalência natural (porcentagem) na crosta terrestre e na atmosfera.
É uma das propriedades fundamentais de um elemento químico. A unidade de medida SI é o quilograma (kg). Normalmente expressamos a massa em gramas, embora também possamos usar a unidade de massa atômica unificada (AMU), outra unidade fora do sistema. AMU também é chamado de dalton (Da) em homenagem a John Dalton devido ao seu trabalho no modelo atômico de Dalton.
Essa massa é a apresentada na tabela periódica de D. Mendeleev e é usada em cálculos estequiométricos.
A massa atômica com uma proporção de isótopos alterada (por exemplo, enriquecida em alguns isótopos) difere do padrão. Para elementos monoisotópicos (como iodo, ouro, etc.), a massa atômica é a massa atômica de seu único isótopo presente em uma mistura natural.
Para elementos químicos ausentes na natureza, a massa atômica de um elemento indica o número de massa dos isótopos mais estáveis conhecidos desse elemento. Eles não estão na natureza porque são elementos químicos sintéticos. A tabela periódica tradicionalmente indica esses valores entre colchetes.
Qual é o excesso de massa de um átomo?
Nem todos os átomos de um elemento têm a mesma massa, pois os diferentes isótopos de cada um têm um peso atômico diferente. Portanto, eles não têm o mesmo número de massa, a soma das massas de prótons e nêutrons. Além da massa da diferença no número de prótons e nêutrons, a massa depende da energia de ligação dessas subpartículas.
A diferença entre a massa do isótopo e seu número de massa é chamada de massa em excesso (geralmente expressa em M eV). Este valor pode ser positivo e negativo.
A dependência da massa atômica do isótopo no número de massa é a seguinte: o excesso de massa é positivo para hidrogênio-1. Com o aumento da massa, o número diminui e torna-se negativo até atingir um mínimo para o ferro-56. Então, ele começa a crescer e aumenta para valores positivos para os nuclídeos pesados.
Corresponde ao fato de que a fissão de núcleos mais pesados que o ferro libera energia, enquanto a fissão de núcleos leves requer energia. Pelo contrário, a fusão de núcleos mais leves do que o ferro libera energia, enquanto a fusão de elementos mais pesados do que o ferro requer energia adicional.
Não confunda o número de massa com o número atômico. O número de massa é o número de nêutrons e prótons. Por outro lado, o número atômico é apenas o número de prótons em um núcleo.
Qual é a massa atômica relativa?
A massa relativa mostra quantas vezes a massa de um determinado elemento é maior do que a massa atômica de outro elemento considerada como uma unidade de massa.
A sua utilização deve-se ao facto de a massa absoluta ser uma quantidade mínima e difícil de manusear. Portanto, em química, é muito mais conveniente usar esse valor relativo.
Este valor é determinado usando um átomo de carbono. A massa relativa é definida como a razão da massa do elemento para 1/12 da massa do isótopo do átomo de carbono-12 com uma carga elétrica neutra.
O que é um espectrômetro de massa?
A espectrometria de massa (MS) é uma técnica analítica usada para medir a razão massa-carga dos íons. Os resultados são normalmente apresentados como um espectro de massa, um gráfico de intensidade em função da razão massa-carga.
O que significa massa molecular?
A massa molecular de um composto químico é a soma das massas atômicas dos elementos que o compõem, multiplicada pelos coeficientes estequiométricos dos elementos pela fórmula química do composto.
O número de massa, indicado pela letra A maiúscula, corresponde a soma dos prótons (Z) e dos nêutrons de um determinado elemento químico da tabela periódica.
Uma vez que os elétrons, localizados na eletrosfera, possuem massa desprezível, ou seja, 1836 vezes menor que a dos prótons e dos nêutrons, localizados no núcleo atômico, eles não estão inclusos na soma das massas.
De acordo com a estrutura dos elementos apresentado na tabela periódica, o número de massa é indicado na parte superior, enquanto o número atômico (Z) ou o número de prótons, está localiza na parte inferior: ZXA. Dessa maneira, para calcular o número de massa utiliza-se a seguinte fórmula:
A = p+n ou A=Z+n
Donde
p: número de prótons (Z)
n: número de nêutrons
Importante destacar que, segundo as classificações isótopos, isóbaros e isótonos, os elementos que apresentam número de massa equivalente são os isóbaros, enquanto que os isótopos apresentam mesmo número de prótons (número atômico) e os isótonos possuem mesmo número de nêutrons.
Número de Massa e Massa Atômica
Muito importante distinguir dois conceitos importantes da química, os quais, muitas vezes, causam confusão: número de massa e massa atômica.
Destarte, como já referido acima, o número de massa (A) é obtido por meio da soma dos prótons (chamado de número atômico e representado pela letra Z e nêutrons de um determinado elemento, consideradas partículas subatômicas encontradas nos núcleos dos átomos.
Por outro lado, a massa atômica do elemento, registrada na tabela periódica, corresponde à média dos números de massa dos isótopos existentes de determinado elemento.
Para exemplificar, o Cloro (Cl) apresenta dois tipos de isótopos (mesmo número de prótons (Z) e diferentes números de massa) estáveis encontrados na natureza, ou seja, um de massa 37 (cloro-37), com 17 prótons e 20 nêutrons, e outro de massa 35 (cloro-35), composto de 17 prótons e 18 nêutrons, donde 35,5 é o valor encontrado nas tabelas para a massa atômica do cloro, de acordo com a média entre os dois isótopos.
Exercício
Qual o valor do número de massa de um átomo de carbono composto de 6 prótons (Z = 6) e 7 nêutrons (N = 7)?