¿Cómo se calcula la masa atómica?

Se le puede pedir que calcule la masa atómica en química o física. Hay más de una manera de encontrar la masa atómica. El método que utilice dependerá de la información que se le proporcione. Primero, es una buena idea entender qué significa exactamente masa atómica.

¿Qué es la masa atómica?

La masa atómica es la suma de las masas de los protones, neutrones y electrones en un átomo, o la masa media, en un grupo de átomos. Sin embargo, los electrones tienen mucha menos masa que los protones y los neutrones que no se tienen en cuenta en el cálculo.

Así, la masa atómica es la suma de las masas de protones y neutrones. Hay tres maneras de encontrar la masa atómica, dependiendo de su situación. Cuál usar depende de si usted tiene un solo átomo, una muestra natural del elemento, o simplemente necesita saber el valor estándar.

3 maneras de encontrar la masa atómica

El método utilizado para encontrar la masa atómica depende de si se trata de un solo átomo, una muestra natural o una muestra que contiene una proporción conocida de isótopos:

1) Busque la masa atómica en la tabla periódica

Si es tu primer encuentro con la química, tu instructor querrá que aprendas a usar la tabla periódica para encontrar la masa atómica (peso atómico) de un elemento. Este número suele aparecer debajo del símbolo de un elemento. Busque el número decimal, que es un promedio ponderado de las masas atómicas de todos los isótopos naturales de un elemento.

Ejemplo: Si se te pide que des la masa atómica de carbono, primero necesitas conocer el símbolo de su elemento, C.

Busca C en la tabla periódica. Un número es el número del elemento de carbono o número atómico. El número atómico aumenta a medida que se cruza la mesa. Este no es el valor que quieres. La masa atómica o peso atómico es el número decimal. El número de cifras significativas varía según la tabla, pero el valor está alrededor de 12,01.

Este valor en una tabla periódica se da en unidades de masa atómica o amu, pero para los cálculos químicos, normalmente se escribe masa atómica en términos de gramos por mol o g/mol. La masa atómica de carbono sería de 12,01 gramos por mol de átomos de carbono.

2) Suma de protones y neutrones para un solo átomo

Para calcular la masa atómica de un solo átomo de un elemento, suma la masa de protones y neutrones.

Ejemplo: Encuentra la masa atómica de un isótopo de carbono que tiene 7 neutrones. Se puede ver en la tabla periódica que el carbono tiene un número atómico de 6, que es su número de protones. La masa atómica del átomo es la masa de los protones más la masa de los neutrones, 6 + 7, o 13.

3) Promedio ponderado de todos los átomos de un elemento

La masa atómica de un elemento es un promedio ponderado de todos los isótopos del elemento basado en su abundancia natural. Es simple calcular la masa atómica de un elemento con estos pasos.

Típicamente, en estos problemas, se le proporciona una lista de isótopos con su masa y su abundancia natural ya sea como un valor decimal o porcentual.

  1. Multiplique la masa de cada isótopo por su abundancia. Si su abundancia es un porcentaje, divida su respuesta entre 100.
  2. Suma estos valores.

    La respuesta es la masa atómica total o peso atómico del elemento.

    Ejemplo: Usted recibe una muestra que contiene 98% de carbono-12 y 2% de carbono-13. ¿Cuál es la masa atómica relativa del elemento?

    Primero, convierta los porcentajes a valores decimales dividiendo cada porcentaje por 100. La muestra se convierte en 0,98 carbono-12 y 0,02 carbono-13. (Consejo: Puedes comprobar tus matemáticas asegurándote de que los decimales suman 1. 0.98 + 0.02 = 1.00).

    A continuación, se multiplica la masa atómica de cada isótopo por la proporción del elemento de la muestra:

    0.98 x 12 = 11.76

    0.02 x 13 = 0.26

    Para la respuesta final, súmelos:

    11.76 + 0.26 = 12.02 g/mol

    Nota avanzada: Esta masa atómica es ligeramente superior al valor dado en la tabla periódica para el elemento carbono. ¿Qué te dice esto? La muestra que le dieron para analizar contenía más carbono-13 que el promedio. Usted sabe esto porque su masa atómica relativa es mayor que el valor de la tabla periódica, aunque el número de la tabla periódica incluye isótopos más pesados, como el carbono-14.

    También, note que los números dados en la tabla periódica se aplican a la corteza/atmósfera de la Tierra y pueden tener poca relación con la relación isotópica esperada en el manto o núcleo o en otros mundos.

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