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Masa atómica relativa para niños

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Archivo:CIAAW 2013 - Peso Atómico del Cobre (29, Cu)
Ejemplo para una muestra de cobre (origen: varias menas). Tiene dos isótopos presentes: cobre-63 (~62.93 u) y cobre-65 (~64.93 u), en distintas proporciones. Para determinar la masa atómica relativa (Ar) del elemento en esta muestra, basta con calcular la media ponderada de los pesos de cada isótopo considerando su abundancia (%), y después dividirlo por el peso unitario del 12C.
Nota: En este caso, se han utilizado valores procedentes de la CIAAW, redondeados para simplificar la presentación.

La masa atómica relativa (su símbolo es Ar) es un número que nos ayuda a comparar qué tan pesados son los átomos de un elemento. Antes se le llamaba peso atómico.

Para calcularla, se toma el promedio de las masas de los átomos de un elemento. Luego, se compara ese promedio con la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12. Esta doceava parte se conoce como unidad de masa atómica unificada.

La Comisión sobre Abundancia de Isótopos y Pesos Atómicos de la IUPAC publica regularmente los valores de la masa atómica relativa estándar. Estos valores son muy útiles en los laboratorios de química.

¿Qué es la Masa Atómica Relativa?

¿Por qué la masa atómica relativa es un número decimal?

La mayoría de los elementos tienen diferentes tipos de átomos llamados isótopos. Los isótopos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. Esto significa que tienen masas atómicas diferentes.

Para calcular la masa atómica relativa de un elemento, se toma en cuenta la cantidad de cada isótopo que existe en la naturaleza. Por eso, la masa atómica relativa es un número decimal. Los números atómicos, en cambio, son siempre números enteros.

A veces, la masa atómica relativa se presenta como un rango de valores. Esto ocurre porque la proporción de los isótopos puede variar un poco según de dónde provenga el elemento.

¿Cómo se calcula la masa atómica relativa?

Para calcular la masa atómica relativa de un elemento, se siguen estos pasos:

  • Para cada isótopo de un átomo:

Se divide la masa de un isótopo específico (por ejemplo, AX) entre la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.

 :

A_r(^{A}X) = \frac {m_a(^{A}X)}{m_a(^{12}C)/12}
  • Para un elemento químico completo:

Se suman las masas relativas de todos sus isótopos. Cada masa se multiplica por la abundancia (porcentaje) de ese isótopo en la naturaleza. Luego, se divide el resultado entre 100.

 :

A_r(Y) = \frac{ \sum [abundancia \cdot A_r(^{A}X)]} {100}

Es importante recordar que la masa atómica relativa no es una cantidad fija. Puede variar ligeramente entre diferentes muestras de un elemento. Sin embargo, para la mayoría de los usos en química, es lo suficientemente constante. No hay que confundirla con la masa molecular, que es la masa de una molécula completa.

¿Cómo se define la masa atómica relativa?

La IUPAC define la masa atómica relativa así:

La masa atómica relativa de un elemento de una fuente específica es la relación de la masa promedio por átomo del elemento respecto a 1/12 de la masa de un átomo 12C.

La definición dice "una masa atómica" porque, dependiendo de dónde se obtenga un elemento, su masa atómica puede ser diferente. Por ejemplo, el boro de Turquía puede tener una masa atómica ligeramente distinta al boro de California. Esto se debe a que la mezcla de sus isótopos puede variar.

En 1960, se creó la unidad de masa atómica (símbolo: u). Se definió como 1/12 de la masa del carbono-12. Así, un átomo de carbono-12 tiene una masa de 12 u. Las tablas de masas atómicas relativas se basan en esta medida.

La masa molar de una molécula es la masa de un mol de esas moléculas. Un mol es una cantidad muy grande de átomos o moléculas. Se define como el número de átomos que hay en exactamente 12 gramos de carbono-12. A este número se le llama número de Avogadro, y su valor es aproximadamente 6,0221367 × 1023.

¿Cómo se miden las masas atómicas?

Las masas atómicas modernas se calculan usando mediciones muy precisas de la masa de cada tipo de átomo (nucleido) y su proporción en la naturaleza. Las masas de los átomos individuales se pueden medir con gran exactitud.

Sin embargo, la proporción de los isótopos en una muestra es más difícil de medir con mucha precisión. Esto se debe a que puede variar un poco entre diferentes muestras.

Por esta razón, las masas atómicas de los 22 elementos que tienen un solo tipo de átomo estable se conocen con una precisión muy alta. Por ejemplo, la del flúor es extremadamente precisa.

Isótopo Masa atómica Abundancia (%)
Estándar Intervalo
28Si 27.976 926 532 46(194) 92.2297(7) 92.21-92.25
29Si 28.976 494 700(22) 4.6832(5) 4.69-4.67
30Si 29.973 770 171(32) 3.0872(5) 3.10-3.08

Un ejemplo es el silicio. En la naturaleza, el silicio es una mezcla de tres isótopos: 28Si, 29Si y 30Si.

Las masas de estos átomos se conocen con una precisión increíble. Sin embargo, la cantidad de cada isótopo en la naturaleza puede variar un poco.

El cálculo para el silicio es:

Ar(Si) = (27.97693 × 0.922297) + (28.97649 × 0.046832) + (29.97377 × 0.030872) = 28.0854

La IUPAC indica que la masa atómica del silicio es 28,0855.

Lista de elementos y sus masas atómicas

Como se mencionó, la masa atómica de cada elemento se calcula según la proporción de sus isótopos estables que se encuentran en la naturaleza. Para cada isótopo, se suma el peso de sus protones y neutrones, y luego se calcula un promedio ponderado según su abundancia.

Los elementos con un solo isótopo estable, o con un isótopo mucho más común que los demás, tienen una masa atómica única. Los elementos que no tienen isótopos estables (porque son inestables y emiten energía) aparecen con el signo "(-)" en la tabla.

Desde 2010, la IUPAC decidió dar un rango de masas atómicas para algunos elementos. Esto refleja mejor cómo se encuentran estos elementos en la naturaleza. Por ejemplo, para el azufre, antes se usaba 32,065. Ahora, se indica que su valor puede estar entre [32,05 y 32,08], dependiendo de la muestra.

Elemento UMA Elemento UMA Elemento UMA Elemento UMA Elemento UMA Elemento UMA
Actinio
[227]
Cesio
132,9
Fósforo
30,97
Livermorio
(-)
Platino
195,1
Sodio
22,99
Aluminio
26,98
Circonio
91,22
Francio
[223]
Lutecio
175,0
Plomo
207,2
Talio
[204,3-204,4]
Americio
[243]
Cloro
[35,44-35,46]
Gadolinio
157,3
Magnesio
[24,30-24,31]
Plutonio
[244]
Tántalo
180,9
Antimonio
121,8
Cobalto
58,93
Galio
69,72
Manganeso
54,94
Polonio
(-)
Tecnecio
(-)
Argón
39,95
Cobre
63,55
Germanio
72,63
Meitnerio
(-)
Potasio
39,10
Telurio
127,6
Arsénico
74,92
Copernicio
(-)
Hafnio
178,5
Mendelevio
(-)
Praseodimio
140,9
Terbio
158,9
Astato
(-)
Cromo
52,00
Hasio
(-)
Mercurio
200,6
Prometio
(-)
Titanio
47,87
Azufre
[32,05-32,08]
Curio
(-)
Helio
4,003
Molibdeno
95,95
Protactinio
231,0
Torio
232,0
Bario
137,3
Darmstatio
(-)
Hidrógeno
[1,007-1,009]
Neodimio
144,2
Radio
(-)
Tulio
168,9
Berilio
9,012
Disprosio
162,5
Hierro
55,85
Neón
20,18
Radón
(-)
Oganesón
(-)
Berkelio
(-)
Dubnio
(-)
Holmio
164,9
Neptunio
(-)
Renio
186,2
Moscovio
(-)
Bismuto
209,0
Einstenio
(-)
Indio
114,8
Niobio
92,91
Rodio
102,9
Teneso
(-)
Bohrio
(-)
Erbio
167,3
Yodo
126,9
Níquel
58,69
Roentgenio
(-)
Nihonio
(-)
Boro
[10,80-10,83]
Escandio
44,96
Iridio
192,2
Nitrógeno
[14,00-14,01]
Rubidio
85,47
Uranio
238,0
Bromo
[79,90-79,91]
Estaño
118,7
Iterbio
173,0
Nobelio
(-)
Rutenio
101,1
Vanadio
50,94
Cadmio
112,4
Estroncio
87,62
Itrio
88,91
Oro
197,0
Rutherfordio
(-)
Wolframio
183,8
Calcio
40,08
Europio
152,0
Kriptón
83,80
Osmio
190,2
Samario
150,4
Xenón
131,3
Californio
(-)
Fermio
(-)
Lantano
138,9
Oxígeno
[15,99-16,00]
Seaborgio
(-)
Zinc
65,38
Carbono
[12,00-12,02]
Flerovio
(-)
Lawrencio
(-)
Paladio
106,4
Selenio
78,97
Cerio
140,1
Flúor
19,00
Litio
[6,938-6,997]
Plata
107,9
Silicio
[28,08-28,09]

Tabla periódica con masas atómicas

Aquí puedes ver la tabla periódica de la IUPAC (año 2016). Muestra todos los elementos químicos (del 1 al 118) y sus masas atómicas expresadas en Unidades de Masa Atómica.

H
[1,007-1,009]
He
4,003
Li
[6,938-6,997]
Be
9,012
B
[10,80-10,83]
C
[12,00-12,02]
N
[14,00-14,01]
O
[15,99-16,00]
F
19
Ne
20,18
Na
22,99
Mg
[24,30-24,31]
Al
26,98
Si
[28,08-28,09]
P
30,97
S
[32,05-32,08]
Cl
[35,44-35,46]
Ar
39,95
K
39,1
Ca
40,08
Sc
44,96
Ti
47,87
V
50,94
Cr
52
Mn
54,94
Fe
55,85
Co
58,93
Ni
58,69
Cu
63,55
Zn
65,38
Ga
69,72
Ge
72,63
As
74,92
Se
78,97
Br
[79,90-79,91]
Kr
83,8
Rb
85,47
Sr
87,62
Y
88,91
Zr
91,22
Nb
92,91
Mo
95,95
Tc Ru
101,1
Rh
102,9
Pd
106,4
Ag
107,9
Cd
112,4
In
114,8
Sn
118,7
Sb
121,8
Te
127,6
I
126,9
Xe
131,3
Cs
132,9
Ba
137,3
*
Hf
178,5
Ta
180,9
W
183,8
Re
186,2
Os
190,2
Ir
192,2
Pt
195,1
Au
197
Hg
200,6
Tl
[204,3-204,4]
Pb
207,2
Bi
209
Po At Rn
Fr Ra **
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
*
La
138,9
Ce
140,1
Pr
140,9
Nd
144,2
Pm Sm
150,4
Eu
152
Gd
157,3
Tb
158,9
Dy
162,5
Ho
164,9
Er
167,3
Tm
168,9
Yb
173
Lu
175
**
Ac Th
232
Pa
231
U
238
Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr


Masas atómicas hasta el año 2010

Esta tabla fue reemplazada por la anterior. En ella, cada elemento tenía una única masa atómica en UMA. Todavía puede ser útil para cálculos que no necesiten mucha precisión o para revisar libros antiguos.

H
1,0079
He
4,003
Li
6,941
Be
9,012
B
10,811
C
12,011
N
14,007
O
15,999
F
19
Ne
20,18
Na
22,99
Mg
24,305
Al
26,98
Si
28,086
P
30,97
S
32,065
Cl
35,453
Ar
39,95
K
39,1
Ca
40,08
Sc
44,96
Ti
47,87
V
50,94
Cr
52
Mn
54,94
Fe
55,85
Co
58,93
Ni
58,69
Cu
63,55
Zn
65,38
Ga
69,72
Ge
72,63
As
74,92
Se
78,97
Br
79,904
Kr
83,8
Rb
85,47
Sr
87,62
Y
88,91
Zr
91,22
Nb
92,91
Mo
95,95
Tc Ru
101,1
Rh
102,9
Pd
106,4
Ag
107,9
Cd
112,4
In
114,8
Sn
118,7
Sb
121,8
Te
127,6
I
126,9
Xe
131,3
Cs
132,9
Ba
137,3
*
Hf
178,5
Ta
180,9
W
183,8
Re
186,2
Os
190,2
Ir
192,2
Pt
195,1
Au
197
Hg
200,6
Tl
204,38
Pb
207,2
Bi
209
Po At Rn
Fr Ra **
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
*
La
138,9
Ce
140,1
Pr
140,9
Nd
144,2
Pm Sm
150,4
Eu
152
Gd
157,3
Tb
158,9
Dy
162,5
Ho
164,9
Er
167,3
Tm
168,9
Yb
173
Lu
175
**
Ac Th
232
Pa
231
U
238
Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr


Más información

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Relative atomic mass Facts for Kids

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Masa atómica relativa para Niños. Enciclopedia Kiddle.