Massa atômica de um elemento

O texto Massa atômica de um átomo mostrou que a massa de um átomo é a massa desse elemento expressa em u (unidade de massa atômica), isto é, é a massa de 1/12 do átomo de carbono 12.

Conforme a imagem no início deste artigo mostra, na Tabela Periódica, aparecem os valores das massas atômicas de cada elemento químico. No entanto, esses valores não correspondem à massa atômica de um átomo só desse elemento. Mas por que isso ocorre?

Bem, a maioria dos elementos químicos é formada por vários isótopos, isto é, por átomos que possuem a mesma quantidade de prótons no núcleo (mesmo número atômico), mas diferentes números de massa (A), pois possuem quantidades diferentes de nêutrons no núcleo.

Assim, quando se determina a massa atômica de um elemento químico, deve-se considerar a média ponderada dos isótopos que o constituem.

Por exemplo, o boro possui dois isótopos naturais: o ¹⁰B, cuja massa atômica arredondada é 10 u (fica igual ao número de massa), e o ¹¹B, cuja massa atômica arredondada é 11 u. Mas a abundância desses isótopos na natureza é diferente, uma vez que a ocorrência do ¹⁰B é de aproximadamente 20% e do ¹¹B, de 80%. Assim, a massa atômica do elemento boro é dada pela média ponderada desses dois isótopos proporcionalmente à sua abundância. Veja:

MA do elemento boro = (20 . 10) + (80 . 11)
                                                    100

MA do elemento boro = 1080
                                         100

MA do elemento boro = 10,8 u

A massa atômica do boro é 10,8 u, conforme aparece na Tabela Periódica.

Vejamos mais um exemplo: o neônio é formado por três isótopos: ²⁰Ne (90,92%), ²¹Ne (0,26%) e ²²Ne (8,82%). A massa atômica desse elemento é calculada da seguinte forma:

MA do elemento neônio = (90,92 . 20) + (0,26 . 21) + (8,82 . 22)
                                                                     100

MA do elemento neônio = 1818,4 + 5,46 + 194,04
                                                          100

MA do elemento neônio = 2017,9
                                              100

MA do elemento neônio = 20,179 u

Massa atômica do neônio

Os únicos elementos que são constituídos apenas por um isótopo e que, portanto, possuem a massa atômica igual à massa atômica do átomo são os vinte listados a seguir: ⁹Be, ¹⁹F, ²³Na, ²⁷Al, ³¹P, ⁴⁵Sc, ⁵⁵Mn, ⁵⁹Co, ⁷⁵As, ⁸⁹Y, ⁹³Nb, ¹⁰³Rh, ¹²⁷I, ¹³³Cs, ¹⁴¹Pr, ¹⁵⁹Tb, ¹⁶⁵Ho^{, 169}Tm^{, 197}Au e ²⁰⁹Bi.