Unidade 7 Estrutura atómica. Unidade 7 Estrutura atómica 7.4 Massa atómica relativa.
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Unidade 7 Estrutura atómica
Unidade 7 Estrutura atómica
7.4 Massa atómica relativa
A massa é uma propriedade de toda a matéria.
A farinha, os ovos e a colher possuem massa que pode ser determinada utilizando uma balança.
E os átomos que constituem a matéria? Também têm massa?
Podemos utilizar uma balança como a da figurapara determinar a massa de um átomo?
H11
O hidrogénio-1 (prótio) é, de entre os átomos,o que tem menor massa.
Este átomo é constituído apenas por um protão e um eletrão.
A sua massa é, aproximadamente, 1,67 10–27 kg.
Também não é prático expressar a massa dos átomosem quilogramas, por isso é estabelecida por
comparação com um padrão.
A massa dos átomos é tão pequena quenão pode ser medida numa balança.
Para conhecer a massa dos átomos, determina-se a relaçãoentre as massas de dois átomos — massa atómica relativa (Ar).
Atualmente, o padrão utilizado é o átomo de carbono-12:
C12
6
Considera-se que o átomo de carbono-12 tem 12 unidades de massa atómica (u);
Átomo de carbono-12(12 u)
Divide-se o átomo em 12 partes iguais;
A massa dos restantes átomos é estabelecida por comparação com a massa de uma só parte.1/12 do carbono -12
(1 u)
Cada parte tem 1 unidade de massa atómica;
A tabela seguinte indica a massa atómica relativa (Ar)de alguns elementos:
Elemento químico Ar
Hidrogénio (H) 1,008
Lítio (Li) 6,941
Oxigénio (O) 16,00
Sódio (Na) 22,99
Magnésio (Mg) 24,305
A massa de um átomo de oxigénio é, em média, 16 vezes maiordo que a massa de 1/12 do átomo de carbono-12.
Massa do átomo de oxigénio = 16 1/12 do átomode carbono-12
A tabela seguinte indica a massa atómica relativa (Ar)de alguns elementos:
A massa de um átomo de sódio é, em média, 22,99 vezes maiordo que a massa de 1/12 do átomo de carbono-12.
Massa do átomo de sódio = 22,99 1/12 do átomo de carbono-12
Elemento químico Ar
Hidrogénio (H) 1,008
Lítio (Li) 6,941
Oxigénio (O) 16,00
Sódio (Na) 22,99
Magnésio (Mg) 24,305
Como determinar a massa atómica relativa médiade um dado elemento?
A maioria dos elementos ocorre na Naturezacomo uma mistura de isótopos.
Como os isótopos de um dado elemento têm diferente número de neutrões, têm também
massas isotópicas relativas diferentes.
O lítio apresenta dois isótopos estáveis:
e
Os isótopos têm número de partículas diferente no núcleo e, por isso, têm massa isotópica
relativa diferente.
Li6
3
Número de protões: 3
Número de neutrões: 3
Li7
3
Número de protões: 3
Número de neutrões: 4
Além disso, a abundância dos isótopos na Natureza é diferente, pois 92,58 % do lítio
existente é lítio-7 e apenas 7,42 % é lítio-6.
Isótopo Massa isotópica relativa
Abundância relativa(%)
Li 6,015 7,4236
Li 7,016 92,5837
O lítio apresenta dois isótopos estáveis:
Li Lie
A massa atómica relativa do lítio é dada por:
Número de protões: 3
Número de neutrões: 3
Número de protões: 3
Número de neutrões: 4
Isótopo Massa isotópica relativa
Abundância relativa(%)
Ar(Li) = 6,015 7,42 + 7,016 92,58 = 6,941
Li 6,015 7,4236
Li 7,016 92,5837
100 ________________________
6
37
3
Massa molecular relativa
As moléculas são formadas por átomos quimicamente ligados:
A massa das moléculas também pode ser comparada com a unidade de massa atómica relativa.
Obtém-se assim a massa molecular relativa (Mr).
A massa molecular relativa pode ser calculada a partir das massas atómicas relativas dos elementos cujos átomos constituem a molécula.
H2O
Molécula de água
2 átomosde hidrogénio (H)
1 átomode oxigénio (O)
Ar(H) = 1,008 Ar(O) = 16,00
As moléculas são formadas por átomos quimicamente ligados:
No caso da molécula de água, a massa molecular relativa (Mr) pode ser calculada da seguinte forma:
Mr (H2O) = 2 Ar(H) + 1 Ar(O) ⇒Mr (H2O) = 2 1,008 + 1 16,00 ⬄
Mr (H2O) = 18,02
Massa da molécula de água = 18,02 1/12 do átomo de carbono-12
H2O
Molécula de água
2 átomosde hidrogénio (H)
1 átomode oxigénio (O)
Ar(H) = 1,008 Ar(O) = 16,00
Conclusão
A massa dos átomos é estabelecida por comparação com a massa de 1/12 do átomo de carbono-12.
Para determinar a massa atómica relativa de um elemento, devem ser tidos em conta os diferentes isótopos. De um modo geral:
Ar(X) = Abundância rel. X1 massa isotópica rel. X1 + Abundância rel. X2 massa isotópica rel. X2 + …
100 ______________________________________________________________________________
A massa molecular relativa (Mr) é calculada a partir das massas atómicas relativas (Ar) dos elementos que constituem a molécula.