Este es un concepto útil en el laboratorio para estudiar las relaciones de masa entre los átomos y las moléculas, lo que permite entender cómo se componen los compuestos. Pero, un átomo es una partícula extremadamente pequeña, tan solo en una partícula de polvo existen millones de átomos, es claro que no es posible medir su masa, por lo que se recurre a métodos experimentales para determinar su masa en relación con la de otro elemento, al cual, se le asigna un valor de masa y se utiliza de referencia.

Específicamente, la masa atómica, es la masa de un átomo expresado en unidades de masa atómica (uma). Y una unidad de masa atómica se define como una masa exactamente igual a la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12; el cual es el isotopo de carbono que tiene 6 protones y seis neutrones en su núcleo. Así, el átomo de carbono-12 se utiliza como átomo de referencia para establecer la escala de asignación de las masas atómicas de los demás elementos, y su masa queda establecida por acuerdo en 12 uma. De este modo, como se puede establecer experimentalmente que un átomo de hidrógeno tiene un 8,4% de la masa de un átomo de carbono-12, entonces su masa atómica es de 0,084x12uma, es decir 1,008 uma, de forma semejante, al decir que la masa atómica de un átomo de sodio es 22,99 estamos diciendo que es casi 23 veces más pesado que un átomo de hidrógeno.

A veces podemos ver que el término es utilizado indistintamente como peso atómico; aunque en física, el término peso expresa la fuerza ejercida por un campo gravitatorio y se expresa en unidades de Newton, pero se suelen utilizar como sinónimos aunque corresponden signficados distintos.

Masa atómica promedio

Si tomamos una tabla periódica y buscamos la masa atómica del carbono, no taremos que no es exactamente 12 sino 12,01 uma. Esto se debe a que la mayoría de los átomos de origen natural tienen más de un isotopo (átomos del mismo elemento que poseen diferente número de neutrones en su núcleo), por lo que en la tabla periódica no vemos expresada la masa atómica un solo átomo, sino un promedio de las masas de todos sus isotopos.

Por ejemplo, sabiendo que la abundancia natural de los isotopos del hierro es 93% el 56Fe, 5% 54Fe y 2% de 57Fe, la masa atómica del átomo de hierro se establece como:

Así, la masa atómica del hierro es 55,92 uma aproximadamente.

Algunas consideraciones

• Es importante entender que cuando se habla que la masa atómica del carbono es 12,01 uma por ejemplo, se esta haciendo referencia a un promedio, por lo que de forma individual se puede encontrar otro átomo del carbono con masa de 13 uma, el carbono-13, pero este es menos abundante. • Por anterior, la abundancia de cada isotopo es influyente en la determinación de la masa atómica promedio de un elemento. • Pero esas masas solo son referidas a los isotopos conocidos, por lo que los cálculos se pueden tornar diferentes si, por ejemplo, se consiguen nuevos isotopos fuera de las fronteras de este planeta. • Igualmente, cuando de un elemento no se conoce ningún isótopo estable, como el caso del Francio (Fr), cuyo isotopo más estable es el 223Fr, aún no tienen una masa promedio establecida.

Referencias:

Chang, R. Química general. Editorial Mc-Graw Gill.
Wikipedia.com. Masa atómica

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