Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Qual é a massa relativa?
- A massa atômica relativa de um elemento
- A tabela periódica e os isótopos
- Massa Molecular Relativa
Massa relativa é um conceito importante em química. Existe para simplificar o processo de calcular a massa de um átomo ou molécula. Em unidades absolutas, prótons e nêutrons têm massas da ordem de 10−27 quilogramas, que é um bilionésimo bilionésimo de bilionésimo de quilograma, e os elétrons têm uma massa ainda menor de cerca de 10−30 quilogramas, cerca de mil vezes menos que um próton ou nêutron. Isso seria difícil de lidar em situações práticas, por isso os cientistas definem a massa atômica relativa de um átomo de carbono como 12 e trabalham todo o resto nessa base.
TL; DR (muito longo; não leu)
Encontre a massa relativa de qualquer átomo adicionando o número de prótons ao número de nêutrons. O hidrogênio tem uma massa atômica relativa de 1 e o carbono-12 tem uma massa atômica relativa de 12.
Os isótopos do mesmo elemento têm números diferentes de nêutrons, portanto, é necessário calcular um isótopo específico. As tabelas periódicas mostram a massa atômica relativa como o número inferior de um elemento, mas isso leva em consideração quaisquer isótopos.
Encontre massas moleculares relativas, somando as contribuições de cada elemento. Use a fórmula química para descobrir quantos de cada átomo está incluído, multiplique suas massas atômicas relativas pelo número de átomos de cada presente e adicione-os todos para encontrar o resultado.
Qual é a massa relativa?
Massa relativa é a massa de um átomo ou molécula em relação à 1/12 de um átomo de carbono-12. Sob esse esquema, um átomo de hidrogênio neutro tem uma massa de 1. Você pode pensar nisso contando cada próton ou nêutron como 1 e ignorando as massas de elétrons porque são muito pequenas em comparação. Portanto, a fórmula para a massa atômica relativa é simplesmente:
Massa atômica relativa = número de prótons + número de nêutrons
No entanto, como os cientistas definem um átomo de carbono-12 como o "átomo padrão", a definição técnica é:
Massa atômica relativa = massa do átomo ÷ (1/12 da massa de um átomo de carbono-12)
A massa atômica relativa de um elemento
Os elementos são os átomos básicos dos blocos de construção criados no big bang ou nas estrelas e são representados na tabela periódica. A massa atômica relativa é o número mais baixo na tabela periódica (o número superior é o número atômico, que conta o número de prótons). Você pode ler esse número diretamente de tabelas periódicas simplificadas para muitos elementos.
No entanto, tabelas periódicas tecnicamente precisas são responsáveis pela existência de diferentes isótopos, e as massas atômicas relativas que elas listam não são números inteiros. Isótopos são versões do mesmo elemento com diferentes números de nêutrons.
Você sempre pode encontrar a massa relativa de um elemento adicionando o número de prótons ao número de nêutrons do isótopo específico do elemento que está considerando. Por exemplo, um átomo de carbono-12 possui 6 prótons e 6 nêutrons e, portanto, uma massa atômica relativa de 12. Observe que quando um isótopo de um átomo é especificado, o número após o nome do elemento é a massa atômica relativa. Então o urânio-238 tem uma massa relativa de 238.
A tabela periódica e os isótopos
As massas atômicas relativas na tabela periódica incluem a contribuição de diferentes isótopos, calculando uma média ponderada das diferentes massas de isótopos com base em sua abundância. O cloro, por exemplo, possui dois isótopos: cloro-35 e cloro-37. Três quartos do cloro encontrado na natureza é cloro-35 e o quarto restante é cloro-37. A fórmula usada para as massas relativas na tabela periódica é:
Massa atômica relativa = (massa isotópica 1 × abundância isotópica 1 + massa isotópica 2 × massa isotópica 2 abundância +…) ÷ 100
Portanto, para o cloro, é o seguinte:
Massa atômica relativa = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Para o cloro, a massa atômica relativa na tabela periódica mostra 35,5 de acordo com este cálculo.
Massa Molecular Relativa
Basta adicionar as massas relativas dos elementos constituintes para encontrar a massa relativa de uma molécula. Isso é fácil, se você souber as massas atômicas relativas dos elementos em questão. Por exemplo, a água tem a fórmula química H2O, então existem dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.
Calcule a massa molecular relativa multiplicando a massa atômica relativa de cada átomo pelo número desses átomos na molécula e adicionando os resultados juntos. É assim:
Massa molecular relativa = (número de átomos do elemento 1 × massa relativa do elemento 1) + (número de átomos do elemento 2 × massa relativa do elemento 2) +…
Para H2O, elemento 1 é hidrogênio com massa atômica relativa de 1 e elemento 2 é oxigênio com massa atômica relativa de 16, portanto:
Massa molecular relativa = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Para H2TÃO4, o elemento 1 é hidrogênio (H), o elemento 2 é enxofre (S com massa relativa = 32) e o elemento 3 é oxigênio (O), portanto, o mesmo cálculo fornece:
Massa molecular relativa de H2TÃO4 = (número de átomos de H × massa relativa de H) + (número de átomos de S × massa relativa de S) + (número de átomos de O × massa relativa de O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Você pode usar essa mesma abordagem para qualquer molécula.