Cómo calcular la masa atómica

Se le puede pedir que calcule la masa atómica en la química o la física. Hay más de una manera de encontrar la masa atómica. El método que uses depende de la información que te den. En primer lugar, es una buena idea entender qué significa exactamente la masa atómica.

¿Qué es la masa atómica?

La masa atómica es la suma de las masas de los protones, neutrones y electrones de un átomo, o la masa media, en un grupo de átomos. Sin embargo, los electrones tienen tanta menos masa que los protones y los neutrones que no se tienen en cuenta en el cálculo. Por lo tanto, la masa atómica es la suma de las masas de protones y neutrones. Hay tres maneras de encontrar la masa atómica, dependiendo de tu situación. La que se utilice depende de si tienes un solo átomo, una muestra natural del elemento, o simplemente necesitas 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) Busca 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 generalmente se da debajo del símbolo de un elemento. Busca el número decimal, que es un promedio ponderado de las masas atómicas de todos los isótopos naturales de un elemento.

Ejemplo: Si se le pide que dé la masa atómica del carbono, primero debe conocer su símbolo de elemento, C. Busque C en la tabla periódica. Un número es el número de elemento del carbono o número atómico. Los números atómicos aumentan a medida que cruzas la tabla. 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 es alrededor de 12.01.

Este valor en una tabla periódica se da en unidades de masa atómica o uma, pero para los cálculos químicos, normalmente se escribe la masa atómica en términos de gramos por mol o g/mol. La masa atómica del carbono sería 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, sume la masa de protones y neutrones.

Ejemplo: Encuentra la masa atómica de un isótopo de carbono que tiene 7 neutrones. Puedes 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 para 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 sencillo calcular la masa atómica de un elemento con estos pasos.

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

  1. Multiplica la masa de cada isótopo por su abundancia. Si su abundancia es un por ciento, divida su respuesta entre 100.
  2. Sume estos valores.

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

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

Primero, convierta los porcentajes en 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, multiplica la masa atómica de cada isótopo por la proporción del elemento en la muestra:

0.98 x 12 = 11.76
0.02 x 13 = 0.26

Para la respuesta final, suma estos datos:

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 se le dio para analizar contenía más carbono-13 que el promedio. Lo sabes porque tu 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. Además, ten en cuenta que los números dados en la tabla periódica se aplican a la corteza/atmósfera de la Tierra y pueden tener poca relación con la proporción de isótopos esperada en el manto o núcleo o en otros mundos.

Con el tiempo, se puede observar que los valores de masa atómica indicados para cada elemento en la tabla periódica pueden cambiar ligeramente. Esto ocurre cuando los científicos revisan la proporción de isótopos estimada en la corteza. En las tablas periódicas modernas, a veces se cita un rango de valores en lugar de una sola masa atómica.

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