Isótopos y masa_atómica

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ISÓTOPOS Y MASA ATÓMICA

Isótopos

Isótopos

• son átomos del mismo elemento que tienen diferentes números másicos

• tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones

2 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

Símbolo nuclear

Un símbolo nuclear

• representa un átomo particular de un elemento

• entrega el número másico en la esquina superior izquierda y el número atómico en la esquina inferior izquierda

Ejemplo: Un átomo de Magnesio con un número atómico de 12 y un número másico de 24 tiene el siguiente símbolo atómico:


Información del símbolo Nuclear

• El símbolo nuclear indica el número de protones (p+), neutrones, (n) y electrones (e-) en un átomo particular.

16 31 65 O P Zn

8 15 30

8 p+ 15 p+ 30 p+

8 n 16 n 35 n 8 e- 15 e- 30 e-


Chequeo de aprendizaje

El Carbono que está presente en la naturaleza consta de tres Isótopos, 12C, 13C, y 14C. Indica el Nº de protones, de neutrones y de electrones en cada uno de los siguientes.

12C 13C 14C 6 6 6

protones

neutrones

electrones


Solución

El Carbono que está presente en la naturaleza consta de tres Isótopos, 12C, 13C, y 14C. Indica el Nº de protones, de neutrones y de electrones en cada uno de los siguientes.

12C 13C 14C

6 6 6

protones 6 p+ 6 p+ 6 p+

neutrones 6 n 7 n 8 n electrones 6 e- 6 e- 6 e-



Escribe los símbolos nucleares para los átomos con las siguientes partículas subatómicas:

A. 8 p+, 8 n, 8 e-

B. 17 p+, 20 n, 17e-

C. 47 p+, 60 n, 47 e-


Solución

Escribe los símbolos nucleares para los átomos con las siguientes partículas subatómicas:

16O

A. 8 p+, 8 n, 8 e- 8

B. 17p+, 20 n, 17e- 37Cl 17

C. 47p+, 60 n, 47 e- 107Ag

47



1. ¿Cuál de los siguientes pares son Isótopos del mismo elemento?

2. ¿En cuál de los siguientes pares de átomos hay 8 neutrones?

A. 15X 15X 8 7

B. 12X 14X 6 6

C. 15X 16X 7 8


Solución

1. B. 12X 14X

6 6

Ambos símbolos nucleares representan Isótopos del Carbono con seis protones cada uno, pero uno tiene 6 neutrones y el otro tiene 8.

2. C. 15X 16X

7 8

El átomo de nitrógeno (7) y el átomo de oxígeno (8) tienen 8 neutrones.


Masa atómica

La Masa atómica de un elemento

• es listada bajo el Símbolo de cada elemento en la tabla periódica

• Informa la masa “promedio” de un átomo de cada elemento comparado con 12C (vea la explicación en la página 24)

• No es lo mismo que el número másico

11 Na

22.99


Isótopos del Magnesio

En la naturaleza hay tres isótopos del magnesio.


Ejemplos de Isótopos y sus Masas atómicas

Muchos elementos tienen dos o más Isótopos que contribuyen a la Masa atómica de ese elemento.


Cálculo de la Masa atómica

El cálculo de la Masa atómica requiere de:

• la abundancia en porcentaje(%) de cada isótopo

• la Masa atómica de cada isótopo de ese elemento

• la suma de los promedios de las masas atómica

masa del isótopo(1) x (%) + masa del isótopo(2) x (%) + … 100 100


Masa atómica del Magnesio

La Masa atómica del Mg

• se debe a todos los isótopos del Mg

• es un promedio de las masas atómicas del Mg

• no es un número entero


= 23.99 uma x 78.70/100 = 18.88 uma

= 24.99 uma x 10.13/100 = 2.531 uma

= 25.98 uma x 11.17/100 = 2.902 uma

Cálculo de la Masa atómica

Isótopo Masa Abundancia G G G

24Mg

25Mg

26Mg

Masa atómica (masa promedio) Mg = 24.31 uma

Mg 24.31



Usando la tabla periódica, especifica la Masa atómica de cada elemento: A. Calcio B. Aluminio

C. Plomo

D. Bario

E. Hierro


Solución

Usando la tabla periódica, especifica la Masa atómica de cada elemento:

A. Calcio 40.08 uma

B.

Aluminio

26.98

uma

C.

Plomo

207.2

uma

D.

Bario

137.3

uma

E.

Hierro

55.85

uma


Masa atómica para el Cl

• La Masa atómica del cloro es la masa promedio de los dos Isótopos 35Cl y 37Cl.

El Cloro, con dos isótopos naturales, tiene una Masa atómica de 35.45.

Cálculo de la Masa atómica del Cl

35Cl tiene una Masa atómica de 34.97 (75.76%) y 37C tiene una Masa atómica de 36.97 (24.24%). • Use la Masa atómica y el porcentaje de

cada isótopo para calcular la contribución de cada isótopo a la masa promedio. 34.97 x 75.76 = 26.49 uma

100 35.97 x 24.24 = 8.962 uma

100 35.45 uma

• La suma es la masa promedio o Masa atómica del Cl. 35.45 uma



El Galio es un elemento encontrado en láseres usado en lectores de discos compactos. En una muestra de Galio, hay 60.11% de 69Ga (Masa atómica 68.93) y 39.89% de 71Ga (Masa atómica 70.92).

¿Cuál es la Masa atómica del Galio?


Solución

69Ga

68.93 uma x 60.11 = 41.43 uma (del 69Ga)

100

71Ga

70.92 uma x 39.89 = 28.29 uma (del 71Ga)

100 Masa atómica del Ga = 69.72 uma 31

Ga

69.72


Desde 1961, la IUPAC (International Union 0f Pure and Applied Chemistry) acordó utilizar un nuevo patrón: el isótopo del carbono de número másico 12 (que se representa como C12 ó como C-12), al que se le adjudicó la masa atómica exacta de 12 uma. En un principio, se tomaba al hidrógeno como patrón, por su cualidad de ser el elemento más ligero, y se le adjudicó también arbitrariamente el peso unidad. A la masa correspondiente se la denominó «unidad de masa atómica UMA.

De esta manera, el que el cloro tenga, por ejemplo, una masa atómica de 35,5, significa que sus átomos son 35,5 veces más pesados que 1/12 del átomo de C12.

En definitiva, hay que considerar que:

a) La masa atómica de un elemento es una masa relativa, comparada con la masa de un átomo de C-12.

b) La masa atómica de un elemento es, en realidad, el la masa atómica media de todos los isótopos de ese elemento, teniendo en cuenta la cantidad relativa de cada isótopo, tal como se presenta dicho elemento en la naturaleza (abundancia relativa)


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