Cómo encontrar la masa 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 neutrones tienen masas del orden de 10⁻²⁷ kilogramos, que es una mil millonésima parte de una mil millonésima parte de un kilogramo, y los electrones tienen una masa aún menor de aproximadamente 10⁻³⁰ kilogramos, unas mil veces menos que un protón o un neutrón. Esto sería difícil de manejar en situaciones prácticas, por lo que los científicos definen la masa atómica relativa de un átomo de carbono como 12 y trabajan todo lo demás sobre esa base.

TL; DR (demasiado largo; No leí)

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 para 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 están incluidos, multiplique sus masas atómicas relativas por el número de átomos de cada presente y luego súmelos todos para encontrar el resultado.

La masa relativa es la masa de un átomo o molécula en relación con 1/12 de un átomo de carbono 12. Bajo este esquema, un átomo de hidrógeno neutro tiene una masa de 1. Puede 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)

Los elementos son los átomos de bloques de construcción básicos creados en el Big Bang o en las estrellas, y están representados en la tabla periódica. La masa atómica relativa es el número más bajo en la tabla periódica (el número superior es el número atómico, que cuenta el número de protones). Puede leer este número directamente de las tablas periódicas simplificadas para muchos elementos.

Sin embargo, las tablas periódicas técnicamente precisas dan cuenta de la existencia de diferentes isótopos, y las masas atómicas relativas que enumeran no son números enteros. Los isótopos son versiones del mismo elemento con diferente número de neutrones.

Siempre puedes encontrar la masa relativa de un elemento sumando el número de protones al número de neutrones para el isótopo específico del elemento que estás considerando. Por ejemplo, un átomo de carbono 12 tiene 6 protones y 6 neutrones, por lo que 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.

Las masas atómicas relativas de la tabla periódica incluyen la contribución de diferentes isótopos tomando un promedio ponderado de las masas de los diferentes isótopos en función de su abundancia. El cloro, por ejemplo, tiene dos isótopos: cloro-35 y cloro-37. Tres cuartas partes del cloro que se encuentra en la naturaleza es cloro-35 y la cuarta parte restante es cloro-37. La fórmula utilizada para las masas relativas en la tabla periódica es:

Masa atómica relativa = (masa del isótopo 1 × abundancia del isótopo 1 + masa del isótopo 2 × abundancia del isótopo 2 +…) ÷ 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.

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 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 utilizar este mismo enfoque para cualquier molécula.