Massa Atômica
A massa atômica de um determinado átomo é calculado em função de uma unidade de massa atômica (u.m.a. ou simplesmente u.).
Todavia, precisamos entender que 1 u. ou 1 u.m.a. equivale a 1/12 (lê-se um doze avos) da massa do isótopo de carbono-12 (caso não se lembre o que é um isótopo, clique aqui). Para compreender essa relação podemos visualizar como se repartíssemos um átomo de Carbono do Modelo Atômico de Dalton (esqueceu desse modelo? Vem cá) em 12 partes iguais. Cada uma das 12 partes representará 1 unidade de massa atômica.
Entretanto, para fins práticos e didáticos, realizamos a aproximação e consideramos que 1 u equivale a 1 de número de massa. Essa aproximação faz com que o número de massa do átomo seja equivalente à própria massa atômica.
Ou seja:
- Se falamos que o átomo de Magnésio tem 24 de número de massa compreendemos que sua massa é 24 vezes maior que 1 unidade de massa atômica.
- Se falamos que o átomo de Bário tem 137 de número de massa compreendemos que sua massa é 137 vezes maior que 1 unidade de massa atômica.
- Se falamos que o átomo de Arsênio tem 75 de número de massa compreendemos que sua massa é 75 vezes maior que 1 unidade de massa atômica.
Até este momento desta aula-resumo, adotamos valores de número de massa da tabela periódica. Mas você, caro estudante, precisa entender de onde vem esse valor de massa para realizar alguns cálculos cobrados em vestibulares. Entretanto, vamos primeiro fazer uma pequena revisão sobre média aritmética simples e ponderada para compreendermos o cálculo aplicado à química.
REVISÃO DE MÉDIA ARITMÉTICA SIMPLES E PONDERADA
Média Aritmética Simples:
Suponha que 5 amigos estejam jogando basquete e resolvam disputar quem marca mais pontos.
Durante essa disputa:
- João fez 5 acertos;
- Maria fez 7 acertos;
- Pedro fez 4 acertos;
- Fernanda fez 8 acertos;
- Augusto fez 6 acertos;
Eles resolvem calcular qual foi o valor médio de acertos que eles tiveram. Para isso, somaram a quantidade total de acertos e dividiram pelo número total de jogadores.
Dessa forma, descobriram que a média de acertos foi de 6 acertos por jogador sendo que Fernanda foi a vencedora por ter feito o maior número de pontos.
Média Aritmética Ponderada:
Augusto, entretanto, começa a reclamar dizendo que a forma que calcularam não era justa já que Fernanda fez todos os pontos estando próxima à cesta (que vale portanto 1 ponto) enquanto ele e Pedro fizeram atrás da linha de 3 pontos (que vale portanto 3 pontos).
Todos concordam e refazem os cálculos por meio de uma média ponderada.
- João fez 5 acertos valendo 1 ponto;
- Maria fez 7 acertos valendo 1 ponto;
- Pedro fez 4 acertos valendo 3 pontos;
- Fernanda fez 8 acertos valendo 1 ponto;
- Augusto fez 6 acertos valendo 3 pontos;
Para realizar o cálculo, cada jogador deve multiplicar seus acertos pelo valor de cada ponto e dividir a soma destes produtos pela soma dos valores de pontos.
Dessa forma, os amigos viram que - na verdade - a média foi de 5,6 pontos por jogador e que Augusto foi o vencedor por ter feito o maior número de pontos.
Massa Atômica de um Elemento Químico
A determinação da massa atômica de um dado elemento químico é feito por meio de uma média ponderada que leva em consideração os isótopos de um determinado elemento e suas respectivas abundâncias.
Exemplo 01:
Existem dois isótopos conhecidos de Cloro: Cloro-35 (75%) e Cloro-37 (25%). Dessa forma, qual a massa atômica do Cloro?
Dessa forma, temos que a massa atômica média do Cloro é 35,5 u.m.a. (este é o valor que você encontrará na tabela periódica).
Exemplo 02:
Existem quatro isótopos conhecidos do Enxofre: Enxofre-32 (95,02%), Enxofre-33 (0,75%), Enxofre-34 (4,21%) e Enxofre-36 (0,02%). Dessa forma, qual a massa atômica do Enxofre?
Ps: objetivando simplificar a expressão, m.S representa massa de Enxofre e %S a abundância do isótopo.
Dessa forma, temos que a massa atômica média do Enxofre é 32,1 u.m.a. (este é o valor que você encontrará na tabela periódica).
MAPA MENTAL MASSA ATÔMICA
EXERCÍCIOS SOBRE O TEMA
1) (UFPE) O cobre consiste em dois isótopos com massa 62,96u e 64,96u e abundância isotópica de 70,5% e 29,5%, respectivamente. A massa atômica do cobre é:
a) 63,96u
b) 63,00u
c) 63,80u
d) 62,55u
e) 63,55u
2) (Cesgranrio-RJ) Um elemento X tem massa atômica 63,5 e apresenta os isótopos 63X e 65X. A abundância do isótopo 63 no elemento X é:
a) 25%
b) 63%
c) 65%
d) 75%
e) 80%
3) Um elemento que apresenta massa atômica igual a 68 u possui dois isótopos naturais. O número de massa de cada um desses isótopos é, respectivamente, 66 e 71. Qual é a porcentagem do isótopo de massa igual a 71?
a) 40%
b) 50%
c) 60%
d) 55%
4) O elemento magnésio, cuja massa atômica na Tabela Periódica é de 24,30 u, apresenta na natureza apenas três isótopos. Um desses isótopos possui massa igual a 24 u e é encontrado na natureza com abundância de 79%. Já o isótopo de massa igual a 25 u possui uma abundância de 10%. Qual é a massa do terceiro isótopo, o qual apresenta abundância de 11%?
a) 22,8.
b) 25,8.
c) 27,8.
d) 21,8.
e) 26,8.
5) (FEI-SP) Se um átomo apresentar a massa atômica igual a 60 u, a relação entre a massa desse átomo e a massa do átomo de carbono 12 valerá?
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
6) Observe as afirmações a seguir e indique quais estão corretas:
I - A unidade de massa atômica pode ser representada por u;
II - A unidade de massa atômica é 1/12 da massa de um átomo de carbono;
III - A unidade de massa atômica é 1/12 da massa do átomo de carbono de número de massa igual a 12;
IV - A massa atômica de um átomo é um número muito próximo de seu número de massa.
a) Todas.
b) Nenhuma.
c) Somente I, II e III.
d) Somente I, II e IV.
e) Somente I, III e IV.
7) Um determinado elemento hipotético Y (que apresenta massa atômica igual a 74,8u), assim como todos os outros elementos químicos naturais, é formado por um grupo de isótopos. Em seu caso, são conhecidos dois isótopos, os quais apresentam massas atômicas igual a 74 e 79, respectivamente. A partir dessas informações, determine o valor das abundâncias de cada um dos seus dois isótopos na natureza.
a) 39% e 61%
b) 61% e 39%
c) 84% e 16%
d) 16% e 84%
e) 54% e 46%
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