Massas Atômicas e Massa Molecular

Uma unidade de massa atômica corresponde a 1/12 da massa que compõe um átomo de ¹²C. Sua representação é feita por meio do símbolo ‘u’. Mas afinal, você sabe o que realmente são as massas atômicas e qual a relação das mesmas com a massa molecular? Neste artigo, conheça mais sobre as massas atômicas e massa molecular.

Sobre as massas atômicas

Definir uma massa atômica é bem simples: 1u é o equivalente a 1/12 da massa do átomo de um 12C (ou seja, carbono-12). Sabe-se ainda que 1u corresponde a 1,66054 x 10-24g.

A massa atômica (também conhecida unicamente por ‘MA’) representa, basicamente, o quão mais pesado o átomo de qualquer outro elemento da tabela química é quando em comparação a uma unidade entre as 12 unidades de um átomo de carbono-12.

Parece complicado, mas na realidade, não é. Para compreender melhor, preste atenção nos exemplos destacados a seguir.

• Elemento químico oxigênio

O oxigênio é um elemento químico que possui 16u de massa atômica. Neste sentido, seu átomo é 16x mais pesado quando em relação a 1 das 12 partes de um átomo de 12C (carbono).

• Elemento químico hélio

Já um átomo do elemento químico Helio conta com apenas 4u de massa atômica. Sendo assim, a massa equivale a 1/3 da massa de um dos átomos de carbono-12.

Vale lembrar que em questões de vestibulares e até mesmo em algumas tabelas periódicas o ‘u’ de unidade é simplesmente omitido.

A seguir, confira mais sobre o cálculo da massa atômica em elementos químicos.

• Sobre a MA em elementos químicos

Os elementos químicos podem variar – e muito – em seus isótopos. Isso significa que eles podem conter o mesmo número de átomos, porém, com massa diferente.

Se todos esses isótopos fossem apresentados na tabela periódica, ela seria uma verdadeira confusão – sendo este o principal motivo para a omissão. Sendo assim, na maioria dos casos, a massa atômica que conhecemos de cada elemento são apenas ‘médias’ ponderadas das massas, considerando os seus isótopos de maior estabilidade.

O oxigênio, que já falamos anteriormente, por exemplo, conta com três isótopos de maior estabilidade. São eles:

1. 16O – MA = 16u

Esse é o isótopo mais estável, e não à toa, o mais conhecido quando em relação à massa atômica do oxigênio. Essa média se aplica para cerca de 99,7% de todos os átomos de oxigênio existentes no mundo.

2. 18º – MA = 18u

Esse isótopo, apesar de estável, é encontrado em apenas 0,2% dos átomos de oxigênio existentes.

3. 17O – MA = 17u

Por fim, esse tipo de isótopo está presente em 0,03% de todos os átomos de oxigênio.

Considerando esses três isótopos estáveis do oxigênio, podemos fazer a média ponderada, que seria representada pela seguinte conta:
16 x 99,7 + 18 x 0,2 + 17 x 0,03/100 = 15,994 ~ 16u.

Sendo assim, como já estava previsto, a média chega a um valor muito próximo de 16u – o que se dá uma vez que mais de 99% dos átomos de Oxigênio contam com essa massa atômica.

A seguir, confira um exemplo envolvendo o elemento químico cloro, que possui apenas 2 isótopos estáveis:

• 37 Cl – MA = 37u. Esse tipo de isótopo estável representa 24,6% de todos os átomos de Cl;
• 35 Cl – MA = 35u. Já esse isótopo representa os outros 75,4% de átomos de cloro do universo.

O cálculo então é o seguinte:

37 x 24,6 + 35 x 75,4/100 = 35,453 ~35,5.

Sendo assim, a média ponderada da massa atômica do cloro é de 35,5u.

Por fim, confira um exemplo envolvendo o elemento químico neônio.

Resumidamente, ele possui três isótopos:

-> 20 Ne (com abundância de 90,9% na natureza);
-> 21 Ne (com apenas 0,26% de representatividade);
-> 22Ne (com 8,82% de abundância).

O cálculo seria o seguinte:

90,9 x 20 + 0,26 x 21 + 8,82 x 22/100

A MA do neônio seria, então, de 20,17u.

Massas atômicas e massa molecular

Mas afinal, qual será a relação entre as massas atômicas e massa molecular?

A massa molecular (conhecida como MM) consiste na soma de todas as massas atômicas dos átomos que formam determinado componente.

Sendo assim, vamos conferir a seguir um exemplo clássico entre a relação das massas atômicas e massa molecular, envolvendo a substância H²O (molécula de água).

• Em moléculas de H²O

A molécula de água é composta por um oxigênio e por dois hidrogênios, certo? Neste sentido, temos:

– H = 1u

Como neste caso são hidrogênios, temos 2u (unidades de massa atômica).

– O – 16u

Sendo assim, para chegar à massa molecular da água é preciso somar todas as suas massas atômicas, o que inclui tanto a MA do oxigênio com as massas atômicas dos dois hidrogênios.

Temos então:

2u + 16u = 18u.

Sendo assim, a MM de H²O é 18u.