Massa Atômica

Carolina Batista

A massa atômica é a forma padrão para medir a massa dos átomos, expressa em unidade de massa atômica (u).

Os químicos resolveram tomar como base o carbono, por isso diz-se que a massa atômica é relativa. Foi determinado que uma unidade de massa atômica equivale a 1,66 x 10-24 g, o mesmo que 1/12 da massa do carbono-12.

As massas dos átomos são comparadas com esse padrão de 1u, o que quer dizer que a massa atômica indica quantas vezes um átomo pesa mais do que 1/12 do carbono.

Massa atômica e unidade de massa atômica

Vejamos alguns exemplos de massa atômica:

  • Carbono (C) - 12,011
  • Oxigênio (O) - 15,999
  • Cloro (Cl) - 35,453
  • Nitrogênio (N) - 14,007
  • Potássio (K) - 39,098
  • Hélio (He) - 4,003

Como calcular a massa atômica?

Na natureza podemos encontrar elementos químicos com o mesmo número atômico, mas com massas atômicas diferentes. Estes elementos são chamados de isótopos.

A massa atômica dos elementos químicos resulta da média ponderada dos isótopos.

Tomemos como exemplo dois isótopos de um elemento químico qualquer: 22X e 36X, onde 22 e 36 são suas massas.

Vamos imaginar também que a abundância desses isótopos na natureza é de 40% e 60%, respectivamente.

A partir desses dados, é possível calcular a massa atômica. Primeiro, multiplica-se a massa pela abundância de cada um dos isótopos. Em seguida, soma-se esses resultados e divide-se por 100.

Massa Atômica

Portanto, a massa atômica de um elemento X, cujas massas dos isótopos são 22 e 36 e abundância de 40% e 60%, respectivamente, é de 30,4 u.

Massa Molecular e Massa Molar

A massa molecular corresponde a massa de uma molécula. Para calculá-la é necessário somar as massas atômicas dos átomos dos elementos químicos que compõem a substância.

Por exemplo, a água (H2O) é formada por 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. Para determinar a massa molecular da água, consultamos a tabela periódica para encontrar a massa atômica de cada elemento e multiplicamos pelo número de átomos.

H: 2 x 1 u = 2 u
O: 1 x 16 u = 16 u
H2O = 2 u + 16 u = 18 u

Portanto, uma molécula de água possui massa de 18 u.

A massa molar, por sua vez, é a massa expressa em gramas por mol. O mol é unidade utilizada como padrão para medir a quantidade de matéria. Essa unidade tem o valor absoluto de 6,02 x 1023 átomos, íons ou moléculas de uma substância.

A massa molecular e a massa molar tem o mesmo valor numérico, mas são apresentadas em unidades diferentes. Sendo assim, a molécula de água tem massa molecular de 18 u e massa molar de 18 g/mol.

Saiba mais em Número de Mol e Massa Molar.

Massa atômica na Tabela Periódica

Como a massa atômica depende da massa de todos os isótopos de um elemento químico, para evitar que sejam sempre feitos os cálculos, a tabela periódica apresenta essa informação.

Veja o exemplo do ferro:

Ferro

A massa atômica é o valor que aparece logo abaixo dos nomes de cada elemento na tabela periódica.

A tabela periódica está organizada por ordem crescente de número atômico. Geralmente, a massa atômica aumenta conforme o aumento do número atômico. Dos 118 elementos químicos da tabela periódica apenas 4 elementos consecutivos diferem dessa generalidade. São eles: argônio, cobalto, telúrio e tório.

Exercícios sobre massa atômica

Questão 1

(UFPE) Existem dois isótopos do rubídio que ocorrem na natureza: 85Rb, que tem massa igual a 84,91, e 87Rb, cuja massa é 86,92. O peso atômico do rubídio é 85,47. Qual é a porcentagem do 87Rb?

a) 72,1%
b) 20,1%
c) 56,0%
d) 27,9%
e) 86,9%

Alternativa correta: d) 27,9%.

MA espaço igual a espaço numerador reto M. Ab com espaço em branco à potência de 85 Rb subscrito fim do subscrito espaço mais espaço reto M. Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito sobre denominador 100 fim da fração 85 vírgula 47 espaço igual a espaço numerador 84 vírgula 91. Ab com espaço em branco à potência de 85 Rb subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 86 vírgula 92. Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito sobre denominador 100 fim da fração 8547 espaço igual a espaço 84 vírgula 91. Ab com espaço em branco à potência de 85 Rb subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 86 vírgula 92. Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito 8547 espaço igual a espaço 84 vírgula 91. parêntese esquerdo 100 espaço menos espaço Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito parêntese direito espaço mais espaço 86 vírgula 92. Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito 8547 espaço igual a espaço 8491 espaço menos espaço 84 vírgula 91 Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 86 vírgula 92. Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito 8547 espaço menos espaço 8491 espaço igual a menos espaço 84 vírgula 91 Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 86 vírgula 92. Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito 56 espaço igual a espaço 2 vírgula 01 Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito espaço igual a espaço numerador 56 sobre denominador 2 vírgula 01 fim da fração Ab com espaço em branco à potência de 87 Rb subscrito fim do subscrito espaço igual a 27 vírgula 9 espaço sinal de percentagem

Portanto, a porcentagem do 87Rb é 27,9%.

Questão 2

(Cesgranrio-RJ) Um elemento X tem massa atômica 63,5 e apresenta os isótopos 63X e 65X. A abundância do isótopo 63 no elemento X é:

a) 25%
b) 63%
c) 65%
d) 75%
e) 80%

Observação: Considere os números de massa 63 e 65 como sendo as massas atômicas desses isótopos.

Alternativa correta: d) 75%.

MA com reto X subscrito espaço igual a espaço numerador reto M. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço mais espaço reto M. Ab com espaço em branco à potência de 65 reto X subscrito fim do subscrito sobre denominador 100 fim da fração 63 vírgula 5 espaço igual a espaço numerador 63. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 65. Ab com espaço em branco à potência de 65 reto X subscrito fim do subscrito sobre denominador 100 fim da fração 6350 espaço igual a espaço 63. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 65. parêntese esquerdo 100 espaço menos espaço Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito parêntese direito 6350 espaço igual a espaço 63. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço mais espaço 6500 espaço menos espaço 65. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito 6350 espaço menos espaço 6500 igual a espaço espaço 63. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço menos espaço 65. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito menos 150 espaço igual a espaço menos espaço 2. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço parêntese esquerdo menos 1 parêntese direito 150 espaço igual a espaço 2. Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço igual a espaço 150 sobre 2 Ab com espaço em branco à potência de 63 reto X subscrito fim do subscrito espaço igual a espaço 75 sinal de percentagem

Portanto, a abundância do isótopo 63 no elemento X é 75%.

Questão 3

(UFRGS_RS) O elemento cloro apresenta massa atômica igual a 35,453 u. Esta informação significa que:

a) o átomo de cloro apresenta massa 35,453 vezes maior que a massa do átomo de hidrogênio.
b) a massa de um átomo de cloro é 35,453 vezes maior que a massa do isótopo 12 do carbono.
c) a relação entre as massas dos átomos de cloro e de carbono é 35,453 ÷ 12.
d) qualquer átomo de cloro apresenta massa 35,453 vezes maior que 1/12 do isótopo 12 do carbono.
e) a média ponderada das massas dos isótopos do cloro é 35,453 vezes maior que 1/12 da massa do isótopo 12 do carbono.

Alternativa correta: e) a média ponderada das massas dos isótopos do cloro é 35,453 vezes maior que 1/12 da massa do isótopo 12 do carbono.

Questão 4

(FEI-SP) Se um átomo apresentar a massa atômica igual a 60 u, a relação entre a massa desse átomo e a massa do átomo de carbono 12 valerá?

a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

Alternativa correta: e) 5.

1 reto u espaço igual a espaço começar estilo em linha 1 sobre 12 fim do estilo reto x espaço reto m com 12 com reto C subscrito subscrito fim do subscrito 60 reto u espaço igual a espaço 60. começar estilo em linha 1 sobre 12 fim do estilo começar estilo em linha reto x fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha começar estilo em linha reto m fim do estilo com 12 com reto C subscrito subscrito fim do subscrito fim do estilo começar estilo em linha igual a fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha 60 sobre 12 fim do estilo começar estilo em linha reto x fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha começar estilo em linha reto m fim do estilo com 12 com reto C subscrito subscrito fim do subscrito fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha igual a fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha 5 fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha reto x fim do estilo começar estilo em linha espaço fim do estilo começar estilo em linha começar estilo em linha reto m fim do estilo com 12 com reto C subscrito subscrito fim do subscrito fim do estilo

Portanto, se um átomo apresentar a massa atômica igual a 60 u, a relação entre a massa desse átomo e a massa do átomo de carbono 12 valerá 5.

Questão 5

(UFSCar-SP) O elemento magnésio, número atômico 12, ocorre na natureza como uma mistura de três isótopos. As massas atômicas destes isótopos, expressas em unidades de massa atômica (u), e suas respectivas abundâncias num dado lote do elemento, são fornecidas na tabela a seguir.

Número de massa do isótopo Massa atômica (u) % abundância
24 23,98504 10
25 24,98584 10
26 25,98259 80

A massa atômica deste lote, em u, é igual a:

a) 23,98504, exatamente.
b) 24,98584, exatamente.
c) 25,98259, exatamente.
d) um valor compreendido entre 23,98504 e 24,98584.
e) um valor compreendido entre 24,98584 e 25,98259.

alternativa correta: e) um valor compreendido entre 24,98584 e 25,98259.

MA espaço estreito igual a espaço numerador parêntese esquerdo 23 vírgula 98504 espaço reto x espaço 10 parêntese direito espaço mais espaço abre parênteses 24 vírgula 98584 reto x 10 fecha parênteses espaço mais espaço abre parênteses 25 vírgula 98259 espaço reto x espaço 80 fecha parênteses sobre denominador 100 fim da fração MA espaço estreito igual a numerador 239 vírgula 8504 espaço mais 249 vírgula 8584 espaço mais espaço 2078 vírgula 6072 sobre denominador 100 fim da fração MA espaço estreito igual a numerador 2568 vírgula 316 sobre denominador 100 fim da fração MA espaço estreito igual a espaço 25 vírgula 68316

Portanto, a massa atômica deste lote, em u, é igual a um valor compreendido entre 24,98584 e 25,98259.

Confira questões de vestibulares com resolução comentada em: Exercícios sobre a Tabela Periódica.

Carolina Batista
Carolina Batista
Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).