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 figura para determinar a massa de um átomo?

não pode ser medida numa balança. O hidrogénio-1 (prótio) é, de entre os átomos, o que tem menor massa. H 1 Este átomo é constituído apenas por um protão e um eletrão. A sua massa é, aproximadamente, 1,67 × 10–27 kg. A massa dos átomos é tão pequena que não pode ser medida numa balança. Também não é prático expressar a massa dos átomos em quilogramas, por isso é estabelecida por comparação com um padrão.

C 12 6 Atualmente, o padrão utilizado é o átomo de carbono-12: Considera-se que o átomo de carbono-12 tem 12 unidades de massa atómica (u); C 12 6 Divide-se o átomo em 12 partes iguais; 1/12 do carbono -12 (1 u) Cada parte tem 1 unidade de massa atómica; A massa dos restantes átomos é estabelecida por comparação com a massa de uma só parte. Para conhecer a massa dos átomos, determina-se a relação entre as massas de dois átomos — massa atómica relativa (Ar).

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 maior do que a massa de 1/12 do átomo de carbono-12. Massa do átomo de oxigénio = 16 × 1/12 do átomo de carbono-12

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 sódio é, em média, 22,99 vezes maior do 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

Como determinar a massa atómica relativa média de um dado elemento?

A maioria dos elementos ocorre na Natureza como uma mistura de isótopos. Como os isótopos de um dado elemento têm diferente número de neutrões, têm também massas isotópicas relativas diferentes.

Li Li 6 7 3 3 O lítio apresenta dois isótopos estáveis: e Número de protões: 3 Número de neutrões: 3 Li 7 3 Número de protões: 3 Número de neutrões: 4 e Os isótopos têm número de partículas diferente no núcleo e, por isso, têm massa isotópica relativa diferente. Isótopo Massa isotópica relativa Abundância relativa (%) Li 6,015 7,42 3 6 7,016 92,58 7 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.

Li Li 6 7 3 3 O lítio apresenta dois isótopos estáveis: e Número de neutrões: 3 Número de neutrões: 4 Número de protões: 3 Número de protões: 3 Massa isotópica relativa Abundância relativa (%) A massa atómica relativa do lítio é dada por: Isótopo Li 6,015 7,42 3 6 6,015 × 7,42 + 7,016 × 92,58 Ar(Li) = 100 ________________________ = 6,941 Li 7,016 92,58 3 7

Massa molecular relativa

As moléculas são formadas por átomos quimicamente ligados: H2O Molécula de água 2 átomos de hidrogénio (H) 1 átomo de oxigénio (O) Ar(H) = 1,008 Ar(O) = 16,00 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.

As moléculas são formadas por átomos quimicamente ligados: Molécula de água H2O 2 átomos de hidrogénio (H) 1 átomo de oxigénio (O) Ar(H) = 1,008 Ar(O) = 16,00 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

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.