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Aprende a representar la masa atómica. La masa atómica, o sea la masa de un átomo o molécula dada, puede expresarse en unidades de masa del sistema internacional (SI): gramos, kilogramos, etc. Sin embargo, debido a que las masas atómicas expresadas en estos términos son increíblemente pequeñas, a menudo se expresan a través de unidades de masa atómica unificadas (generalmente se abrevia como "u" o "amu"). El estándar de una masa atómica equivale a 1/12 de la masa estándar de un isótopo de carbono-12.[4]
Las unidades de masa atómica indican la masa de un mol de un elemento o molécula dada en gramos. Es una propiedad muy útil a la hora de realizar cálculos prácticos, ya que permite hacer fácilmente conversiones entre la masa y los moles de una cantidad dada de átomos o moléculas de un mismo tipo.
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Busca la masa atómica en la tabla periódica. La mayoría de las tablas periódicas estándares muestran la masa atómica relativa (peso atómico) de cada elemento. Casi siempre aparece como un número en la parte inferior del cuadrado de cada elemento de la tabla, debajo de la letra (o las dos letras) de su símbolo químico. Este número generalmente se expresa como un número decimal, casi nunca se expresa como un número entero.
Ten en cuenta que las masas atómicas relativas que muestra la tabla periódica son valores promedio para el elemento en cuestión. Los elementos químicos tienen distintos isótopos (formas químicas cuya masa varía porque implican la suma o resta de uno o más neutrones en el núcleo del átomo);[5] por lo tanto, la masa atómica relativa que aparece en la tabla periódica sirve como valor promedio para los átomos de cierto elemento, pero no como masa de un solo átomo de ese elemento.
Las masas atómicas relativas, tal como aparecen en la tabla periódica, se utilizan para calcular las masas molares de átomos y moléculas. Las masas atómicas, cuando se expresan en amu, como en la tabla periódica, técnicamente no tienen unidades. Sin embargo, para obtener una cantidad con la cual es más fácil trabajar, multiplica la masa atómica por 1 g/mol. Esto es, la masa (en gramos) de un mol de átomos de ese elemento.
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Recuerda que los valores de la tabla periódica son el promedio de las masas atómicas de un elemento. Tal como se explicó anteriormente, las masas atómicas relativas que se muestran para cada elemento de la tabla periódica son un promedio de los valores de todos los isótopos de un átomo. Este valor promedio es valioso para muchos cálculos prácticos, por ejemplo, para calcular la masa molar de una molécula compuesta de varios átomos. Sin embargo, cuando se trabaja con átomos individuales, este número puede no tener la precisión requerida.
Debido a que solo se trata de un promedio de distintos tipos de isótopos, el valor de la tabla periódica no es el valor exacto de la masa atómica de un átomo en particular.
Para calcular la masa atómica de átomos individuales, es necesario tener en cuenta el número exacto de protones y neutrones de ese átomo.
Método
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Calcular la masa atómica de un átomo individual
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Averigua el número atómico de ese elemento o isótopo. El número atómico es la cantidad de protones de un elemento y no varía nunca.[6] Por ejemplo, todos los átomos de hidrógeno (y solo los de hidrógeno) tienen un protón. El sodio tiene un número atómico de 11 porque su núcleo tiene 11 protones, mientras que el oxígeno tiene un número atómico de 8 porque su núcleo tiene 8 protones. Puedes encontrar el número atómico de cualquier elemento en la tabla periódica (en casi todas las tablas periódicas): es el número que está arriba de la letra o de las letras del símbolo químico de elemento. Este número es siempre un número positivo y entero.
Supón que vas a trabajar con un átomo de carbono. El carbono siempre tiene 6 protones, así que sabes que su número atómico es 6. Puedes comprobar que, en la tabla periódica de elementos, el cuadro del carbono ("C") tiene un "6" en la parte superior, lo cual significa que el número atómico del carbono es 6.
Ten en cuenta que el número atómico no tiene una relación directa con su respectiva masa atómica tal como aparece en la tabla periódica. No obstante, suele ocurrir que la masa atómica de un átomo es aproximadamente el doble de su número atómico, especialmente entre los elementos de la parte superior de la tabla periódica. De todos modos, la masa atómica nunca se calcula duplicando el número atómico del elemento.