Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- ¿Qué es la masa relativa?
- La masa atómica relativa de un elemento
- La tabla periódica y los isótopos
- Masa molecular relativa
La masa relativa es un concepto importante en química. Existe para simplificar el proceso de calcular la masa de un átomo o molécula. En unidades absolutas, los protones y los neutrones tienen masas del orden de 10−27 kilogramos, que es una billonésima parte de una billonésima parte de una billonésima parte de un kilogramo, y los electrones tienen una masa aún menor de aproximadamente 10−30 kilogramos, aproximadamente mil veces menos que un protón o neutrón. Esto sería difícil de tratar en situaciones prácticas, por lo que los científicos definen la masa atómica relativa de un átomo de carbono como 12 y calculan todo lo demás sobre esa base.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Encuentre la masa relativa de cualquier átomo sumando el número de protones al número de neutrones. El hidrógeno tiene una masa atómica relativa de 1, y el carbono 12 tiene una masa atómica relativa de 12.
Los isótopos del mismo elemento tienen diferentes números de neutrones, por lo que debe calcular un isótopo específico. Las tablas periódicas muestran la masa atómica relativa como el número inferior de un elemento, pero esto tiene en cuenta los isótopos.
Encuentre masas moleculares relativas sumando las contribuciones de cada elemento. Use la fórmula química para encontrar cuántos de cada átomo está incluido, multiplique sus masas atómicas relativas por el número de átomos de cada presente y luego sume todos para encontrar el resultado.
¿Qué es la masa relativa?
La masa relativa es la masa de un átomo o molécula en relación con la de 1/12 de un átomo de carbono-12. Bajo este esquema, un átomo de hidrógeno neutro tiene una masa de 1. Puedes pensar en esto como contar cada protón o neutrón como 1 e ignorar las masas de electrones porque son muy pequeñas en comparación. Entonces, la fórmula para la masa atómica relativa es simplemente:
Masa atómica relativa = número de protones + número de neutrones
Sin embargo, dado que los científicos establecen un átomo de carbono 12 como el "átomo estándar", la definición técnica es:
Masa atómica relativa = masa del átomo ÷ (1/12 de la masa de un átomo de carbono-12)
La masa atómica relativa de un elemento
Los elementos son los átomos básicos de los bloques de construcción creados en el Big Bang o en las estrellas, y se representan en la tabla periódica. La masa atómica relativa es el número inferior en la tabla periódica (el número superior es el número atómico, que cuenta el número de protones). Puede leer este número directamente de tablas periódicas simplificadas para muchos elementos.
Sin embargo, las tablas periódicas técnicamente precisas explican la existencia de diferentes isótopos, y las masas atómicas relativas que enumeran no son números enteros. Los isótopos son versiones del mismo elemento con diferentes números de neutrones.
Siempre puedes encontrar la masa relativa de un elemento sumando la cantidad de protones a la cantidad de neutrones para el isótopo específico del elemento que estás considerando. Por ejemplo, un átomo de carbono 12 tiene 6 protones y 6 neutrones, y por lo tanto tiene una masa atómica relativa de 12. Tenga en cuenta que cuando se especifica un isótopo de un átomo, el número después del nombre del elemento es la masa atómica relativa. Entonces el uranio-238 tiene una masa relativa de 238.
La tabla periódica y los isótopos
Las masas atómicas relativas en la tabla periódica incluyen la contribución de diferentes isótopos al tomar un promedio ponderado de las diferentes masas de isótopos en función de su abundancia. El cloro, por ejemplo, tiene dos isótopos: cloro-35 y cloro-37. Tres cuartos del cloro que se encuentra en la naturaleza es cloro-35, y el cuarto restante es cloro-37. La fórmula utilizada para las masas relativas en la tabla periódica es:
Masa atómica relativa = (isótopo 1 masa × isótopo 1 abundancia + isótopo 2 masa × isótopo 2 abundancia +…) ÷ 100
Entonces, para el cloro, esto es:
Masa atómica relativa = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Para el cloro, la masa atómica relativa en la tabla periódica muestra 35.5 en línea con este cálculo.
Masa molecular relativa
Simplemente agregue las masas relativas de los elementos constituyentes para encontrar la masa relativa de una molécula. Esto es fácil de hacer si conoce las masas atómicas relativas de los elementos en cuestión. Por ejemplo, el agua tiene la fórmula química H2O, entonces hay dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
Calcule la masa molecular relativa multiplicando la masa atómica relativa de cada átomo por el número de esos átomos en la molécula y luego sumando los resultados. Esto se ve así:
Masa molecular relativa = (número de átomos del elemento 1 × masa relativa del elemento 1) + (número de átomos del elemento 2 × masa relativa del elemento 2) +…
Para H2O, el elemento 1 es hidrógeno con una masa atómica relativa de 1, y el elemento 2 es oxígeno con una masa atómica relativa de 16, entonces:
Masa molecular relativa = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Para H2ENTONCES4, el elemento 1 es hidrógeno (H), el elemento 2 es azufre (S con masa relativa = 32) y el elemento 3 es oxígeno (O), por lo que el mismo cálculo da:
Masa molecular relativa de H2ENTONCES4 = (número de átomos de H × masa relativa de H) + (número de átomos de S × masa relativa de S) + (número de átomos de O × masa relativa de O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Puede usar este mismo enfoque para cualquier molécula.