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Cálculo da massa atômica

Química

O cálculo da massa atômica de um elemento químico depende do número de massa e da abundância desses isótopos na natureza.
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O cálculo da massa atômica de um elemento é o recurso matemático utilizado para determinar o valor da massa presente na Tabela Periódica de cada um dos elementos químicos existentes. De forma geral, para realizar o cálculo da massa atômica, devemos conhecer as seguintes variáveis do elemento químico:

  • Isótopos do elemento;

  • Número de massa de cada isótopo do elemento;

  • Porcentagem de cada isótopo do elemento na natureza.

O cálculo da massa atômica do Hidrogênio, por exemplo, foi realizado com base nos seguintes dados:

  • Apresenta os isótopos prótio (H1), deutério (H2) e trítio (H3);

  • As massas desses isótopos são 1, 2 e 3 respectivamente;

  • A porcentagem do Prótio na natureza é de 98,9%;

  • A porcentagem do Deutério na natureza é de 0,09%;

  • A porcentagem do Trítio na natureza é de 0,01%.

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Padrão matemático do cálculo da massa atômica

Para realizar o cálculo da massa atômica de qualquer elemento químico, devemos utilizar o seguinte padrão matemático:

  • 1o: multiplicar o número de massa de cada isótopo pela sua porcentagem;

  • 2o: somar todos os resultados encontrados nas multiplicações do primeiro passo;

  • 3o: dividir a somatória encontrada por 100.

M.A. = número de massa.porcentagem + número de massa.porcentagem
           100

Mapa Mental: Massa Atômica

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

Exemplos de cálculo da massa atômica

⇒ 1º exemplo: Cálculo da massa atômica do Enxofre.

Dados sobre a porcentagem e a massa dos isótopos do Enxofre
Dados sobre a porcentagem e a massa dos isótopos do Enxofre

A tabela fornecida indica o número de massa e a porcentagem de cada isótopo do enxofre na natureza. Para realizar o cálculo da massa atômica, basta realizar os seguintes passos:

1o Passo: multiplicar o número de massa de cada isótopo pelo valor da sua abundância.

  • Enxofre - 32 (S32)

S32 = 32.95

S32 = 3040

  • Enxofre - 33 (S33)

S33 = 33.0,8

S33 = 26,4

  • Enxofre - 34 (S34)

S34 = 34.4,2

S34 = 142,8

2o Passo: somar os valores encontrados nas multiplicações do número de massa e a abundância do isótopo.

Soma = S32 + S33 + S34

Soma = 3040 + 26,4 + 142,8

Soma = 3209,2

3o Passo: calcular a massa atômica dividindo a soma dos resultados encontrados por 100:

M.A. = Soma 
         100

M.A. = 3209,2 
          100

M.A. = 32,092 u

⇒ 2º exemplo: Um determinado elemento químico (D) apresenta três isótopos, cujos números de massa são:

30D           32D          34D

Sabendo que a massa atômica desse elemento é 32,20 u e que há 20% do isótopo 32D na natureza, qual é o valor das porcentagens dos demais isótopos?

O enunciado fornece os números de massa, a massa atômica e a porcentagem de um dos isótopos. Para determinar as porcentagens dos outros isótopos, devemos realizar os seguintes passos:

1o Passo: determinar a porcentagem de cada isótopo.

  • Isótopo - 30 (DS30)

DS30 = 30.x

DS30 = 30x

  • Isótopo - 32 (DS32)

DS32 = 32.20

DS32 = 640

  • Isótopo - 34 (D34)

DS34 = 34.y

DS34 = 34y

2o Passo: utilizar todos os dados encontrados na expressão matemática para o cálculo da massa atômica.

M.A. = número de massa.porcentagem + número de massa.porcentagem
        100

32,2 = 30x + 640 + 34y
         100

32,2.100 = 30x + 640 + 34y
              100

3220 – 640 = 30x+34y

30x + 34y = 2580

x = 2580 – 34y
     30

3o Passo: utilizar a expressão encontrada acima a partir do seguinte raciocínio:

Porcentagem do isótopo 1 + Porcentagem do isótopo 2 + Porcentagem do isótopo 3 = 100%

x + 20 + y = 100

x + y = 100 – 20

x + y = 80

x = 80 – y

2580 – 34y = 80-y
30            

2580 – 34y = 30. (80-y)

2580- 34 y = 2400 – 30y

2580 – 2400 = 34y-30y

4y = 180

y = 80 
     4

y = 45%

4o Passo: calcular o valor da porcentagem de x na expressão construída no terceiro passo.

x + y = 80

x + 45 = 80

x = 80 – 45

x = 35%


Por Me. Diogo Lopes Dias

Massa atômica do elemento iodo na Tabela Periódica
Massa atômica do elemento iodo na Tabela Periódica

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Cálculo da massa atômica"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-massa-atomica.htm. Acesso em 14 de dezembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Um determinado elemento hipotético Y (que apresenta massa atômica igual a 74,8u), assim como todos os outros elementos químicos naturais, é formado por um grupo de isótopos. Em seu caso, são conhecidos dois isótopos, os quais apresentam massas atômicas igual a 74 e 79, respectivamente. A partir dessas informações, determine o valor das abundâncias de cada um dos seus dois isótopos na natureza.

a) 39% e 61%

b) 61% e 39%

c) 84% e 16%

d) 16% e 84%

e) 54% e 46%

Questão 2

A tabela a seguir apresenta os três isótopos naturais do elemento químico magnésio, os quais são encontrados na natureza em diferentes proporções.

A partir dos dados fornecidas pela tabela, podemos concluir que a abundância do isótopo de massa 26 é igual a:

a) 30

b) 20

c) 15

d) 10

e) 25

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