Massa atómica.html

Representação de um átomo de lítio-7 em seu estado fundamental: 3 prótons, 4 nêutrons e 3 elétrons. Os elétrons representados estão fora de escala, possuindo um tamanho aproximado de 1/1800 de um próton/nêutron).

O termo massa atômica, pode se referir à massa atômica de um isótopo (muitas vezes chamada simplesmente de massa atômica), à massa atômica de um elemento químico (massa atómica relativa) ou de uma substância.

editar Definições

editar Massa atômica

A massa atômica, ou mais corretamente a massa do átomo de um dado isótopo (também chamada de peso atômico) é a massa deste átomo em seu estado fundamental. Esta massa é expressa em unidade de massa atômica (representada pelo símbolo uma ou simplesmente u).

Explicações: Pela definição de u (unidade de massa atômica), sabe-se que u corresponde a 1/12 da massa do Carbono-12. Como a massa atômica é expressa em u, ela indica quantas vezes a massa de um átomo é maior que 1/12 da massa de Carbono-12.

Por exemplo referir que a massa atômica de um dado isótopo do Flúor é 19 u, indica que o isótopo em questão é 19 vezes "mais pesado" que 1/12 da massa do Carbono-12.

Atualmente o termo peso atômico deve ser evitado, por ser incorreto.

editar Massa atômica de um elemento químico

Em referência a um certo elemento químico, a massa atómica (também chamada massa atómica média, peso atómico ou peso atómico médio) é a massa atómica média de todos os isótopos do elemento químico, também expressa em u.

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O cálculo da massa atómica de um elemento químico, também referida como a massa atômica relativa, é feito matemáticamente tendo em conta a frequência relativa dos isótopos do elemento.

Por exemplo há dois isótopos conhecidos do Cloro, sendo eles o Cloro-35 e o Cloro-37. O primeiro, com massa atômica de 34,9689 u tem uma ocorrência na natureza em torno de 75,77%, enquanto que o outro isótopo, de massa 36,96590 u, tem uma ocorrência de 24,23%. Dito de outra forma, qualquer amostra de átomos de Cloro será constituida por sensivelmente 75,77% de átomos de Cloro-35 e 24,23% de átomos de Cloro-37.

$M_a = \frac{ \sum (Ocorrencia \times massa \ atomica)} {100} = \frac{(75,77 \times 34,9689) + (24,23 \times 36,96590)} {100}= 35,45 u$

Onde $M a$ é a massa atômica do elemento químico.

Conforme exposto acima, levando em consideração a ocorrência na natureza, sabe-se que a massa atômica do elemento Cloro é de 35,45 u.

editar Massa atômica de uma substância

Uma definição semelhante aplica-se às moléculas - sendo então chamada massa molecular de uma substância, expressa em u.

A massa da molécula de uma dada substância é calculada pela soma das massas atômicas de todos os seus átomos constituintes. Esta técnica deixa de lado apenas a energia de ligação química, que geralmente é negligível.

Ex.: A molécula de metano é composta por 1 átomo de carbono e 4 átomos de hidrogênio. Sabendo que a massa atômica do hidrogênio é aproximadamente 1 u e a do carbono aproximadamente 12 u, então a massa atômica da substância metano (massa de uma molécula de metano) é calculada da seguinte forma:

$(4 \times 1) + (1 \times 12) = 16 u$

editar Desenvolvimento histórico do termo

A noção de massa atômica foi referida pela primeira vez por Dalton, em sequência da teoria atômica que desenvolveu. Como Dalton não tinha forma de calcular a massa de um átomo tinha de relacionar a massa de átomos de diferentes elementos entre si. Para tal era necessário escolher os átomos de um elemento específico como referência. Dalton escolheu como elemento referência o hidrogénio.

Dalton efectuou cálculos de massa atômica para vários elementos, tendo com ponto de referência a massa do hidrogénio, que ele estabeleceu ser a unidade (1). No entanto estes cálculos eram empíricos, baseados exclusivamente na fórmula química das substâncias, mas não em experiências concretas. Este facto levou à conclusões erradas. Por exemplo. Dalton considerava que uma molécula de água era constituída por um átomo de hidrogénio e um átomo de oxigénio (HO). Considerando a massa atômica do hidrogénio(H) igual a 1, a massa do oxigénio(O) seria 8. No entanto a massa atômica relativa do oxigénio é 16 (porque uma molécula de água possui 2 átomos de hidrogénio e 1 de oxigénio).

No inicio do século XIX o químico sueco Berzellius efectuou várias experiências para determinar a massa atômica dos elementos conhecidos na época. Berzellius utilizou como elemento de comparação a massa atômica do Oxigénio, que igualou a 100 e em 1828 publicou uma tabela que apresentava a massa atômica de vários elementos químicos. Em 1865 o químico belga J. S. Stas apresentou uma tabela de massas atômicas mais actualizada, utilizando como comparação o elemento oxigénio, que igualou a 16.

Mais tarde passaram a existir dois elementos referência para a determinação da massa atômica dos elementos, o oxigénio (igualado a 16 unidades) e o carbono (igualado a 12 unidades). Este facto causou considerável confusão. Em 1961 foi universalmente aceite o carbono (igualado a 12 unidades).