La masa atómica (o masa atómica absoluta) es la masa de un átomo medida cuando el átomo está en reposo y en su estado fundamental. Se mide por medio del espectrómetro de masas y se expresa en uma, en gramos, en kilogramos, o posiblemente con otras medidas de masa del Sistema Internacional.
¿Qué es la masa atómica?
La masa atómica también se le conoce como Peso Atómico, sin embargo, esta definición puede que sea un tanto errónea y eso se debe a que la masa forma parte del cuerpo y, por su parte, el peso se determina partiendo de la gravedad. En ocasiones, muchos usan la uma o “u” como la unidad de medida de la masa atómica. En este caso, u.m.a significa unidad de masa atómica. Cabe destacar que a dicha unidad también se le conoce como Da o Dalton, esto en honor de John Dalton un químico de origen inglés. Pero si quieres saber más acerca de Qué es la masa atómica y cómo se mide, lee completo nuestro post, porque después de conocer cuáles son las partes de un átomo, descubrir cómo se mide su masa será de utilidad para ti, además de un dato curioso de conocer.
Aparte de Dalton, otro de los personajes más importantes en lo que respecta a la masa atómica es Jöns Jakob Berzelius, se trata de un químico procedente de Suecia que, en conjunto con Dalton y otros científicos más, es uno de los fundadores de que hoy en día se conoce como química moderna. Ahora bien, para conocer un poco más acerca de la masa atómica y cómo se calcula, es necesario que continúes leyendo este post.
Para entenderlo de una manera más sencilla, la masa atómica es el resultado de la suma de toda la materia que se encuentra dentro de un átomo, esta puede ser representada a través del uso de unidades de masa atómica o unidades físicas ordinarias. Por lo general, un átomo solo cuenta con algunos elementos dentro y de resto está no contiene nada en gran parte de su estructura, solo se hallan electrones que se encuentran diluidos en zonas conocidas como orbitales, en donde hay una pequeña probabilidad de hallarlos, también está el núcleo.
Por su parte, dentro del núcleo de se encuentran los neutrones y protones, estos últimos tienen cargas positivas, en cambio los primeros, cuentan con una carga neutra. Se trata de dos partículas subatómicas que disponen de una masa más grande en comparación con el electrón, esto quiere decir, que la masa que tiene un átomo es dirigida por el núcleo, por lo que ni los electrones y mucho menos el vacío tienen nada que ver.
¿Cómo se mide la masa atómica?
Antes de calcular la masa atómica primero que nada es necesario conocer su unidad. En este caso se trata de la unidad de masa atómica y tal como lo dice su nombre, es una unidad que se usa para calcular la masa atómica y también, la masa atómica relativa. Como lo mencionamos en la parte anterior, la masa atómica es la adición de las masas de neutrones y protones contenidos dentro de un átomo y a diferencia de lo que ocurre con el peso atómico, cambia dependiendo de diferentes isótopos.
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El símbolo de la unidad de masa unificada se representa con la letra “u” conocida también como Dalton y expresada como Da. Debes saber que la unidad de la masa atómica se debe a la 12va parte de la masa atómica correspondiente al isótopo más cuantioso que posee el carbono, se trata del carbono 12. Dicha unidad corresponde a la masa de un protón.
De este modo, se entiende que la masa atómica relativa que tiene el hidrógeno equivale a 1 u aproximadamente. Por lo que la masa de un mol de unidades correspondientes a masa atómica es de 1 gramo. En otras palabras, 1 gramo corresponde al peso de 6.1023 u. Esto significa que el átomo de carbono 12 posee una masa atómica equivalente a 12 u, mientras que un mol de carbono 12 tiene un peso de 12 gramos.
Para conocer cuál es la masa de una molécula, lo que debes hacer es llevar a cabo la sumatoria de la masa atómica relativa de cada uno de los átomos que forman parte de esta. Para entender mejor, la masa molecular que tiene el NO2 se mide como te mostramos a continuación:
La masa atómica relativa del átomo con la letra N es de 14,00 u
La masa atómica relativa del átomo con la letra O es de 16,00 u
Por lo que el resultado del cálculo de la masa molecular correspondiente al NO es 14 + 32= 46 u.
Partiendo de este resultado, el mol del elemento NO2 que posee una cantidad de Avogadro de moléculas de NO2 tendrá un peso de 46 gramos. Lo que quiere decir que la masa molar correspondiente al NO2 es 46 gramos/mol.
En caso de que desees medir la masa atómica relativa de cualquier elemento, lo primero que debes tomar en cuenta son los diferentes isótopos que contiene el mismo y además, su abundancia en la naturaleza.
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Ejemplos de masa atómica
A continuación, te mostramos algunos ejemplos de masa atómica:
Cloro
En el caso del cloro, sus isótopos más sus abundancias son las siguientes: 35CI que sería 75,77% y 37CI que es un 24,23%. Si realizamos el cálculo de su masa atómica promedio, el resultado sería:
La masa atómica promedio (Cl) = (35 uma)(0,7577) + (37 uma)(0,2423) = 35,4846 uma
Sodio
Cada uno de los átomos de sodio que se encuentra en la naturaleza posee un isótopo de 23Na, esto significa, que cuenta con un 100% de abundancia. Por esta razón, en las mediciones comunes se puede decir que su masa equivale a 23 uma o también, 23 g/mol. Sin embargo, debes tener presente que la masa exacta del sodio es de 22.98976928 uma.
Carbono
Si vamos a medir la cantidad de masa atómica promedio que contiene el carbono es esencial contar con sus isótopos naturales, además de sus abundancias. En este caso serían las siguientes 12C equivalente a 98,89% y 13C que son 1,11%. Esto quiere decir, que sus masas atómicas relativas son 12 y 13 en orden, el cálculo sería el siguiente:
La masa atómica promedio (C) = (12 uma)(0,9889) + (13 uma)(0,0111) =12,0111 uma
En otras palabras, la masa que contiene un átomo de carbono posee un 12,01 uma en promedio. Debido a la existencia de cantidades trazas equivalentes a 14C, prácticamente no influye casi nada en dicho promedio.
Otros de los ejemplos más comunes cuando se lleva a cabo un cálculo de masas atómicas son: el nitrógeno, disprosio y el oxígeno.
