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Unidade 7 Estrutura atómica

Unidade 7 Estrutura atómica. Unidade 7 Estrutura atómica 7.4 Massa atómica relativa

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Unidade 7 Estrutura atómica

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Unidade 7 Estrutura atómica

7.4 Massa atómica relativa

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A massa é uma propriedade de toda a matéria.

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A farinha, os ovos e a colher possuem massa que pode ser determinada utilizando uma balança.

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E os átomos que constituem a matéria? Também têm massa?

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Podemos utilizar uma balança como a da figurapara determinar a massa de um átomo?

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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.

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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;

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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

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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

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Como determinar a massa atómica relativa médiade um dado elemento?

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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.

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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

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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

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Massa molecular relativa

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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

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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

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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.