La massa relativa è una pietra miliare della chimica moderna, poiché consente ai chimici di esprimere la massa di un atomo o di una molecola rispetto a uno standard universale:un dodicesimo di un atomo di carbonio-12. Poiché i protoni e i neutroni pesano circa 1×10⁻²⁷kg e gli elettroni sono 1×10⁻³⁰kg, l'utilizzo di una scala semplice e senza unità rende i calcoli intuitivi e precisi.
In questo sistema ogni protone o neutrone conta come 1 unità. Gli elettroni, essendo molto più leggeri, vengono omessi dal calcolo. Quindi la massa atomica relativa di un elemento è semplicemente la somma dei suoi protoni e neutroni:
Massa atomica relativa =numero di protoni + numero di neutroni
Ad esempio, un atomo di idrogeno (1 protone, 0 neutroni) ha una massa relativa di 1, mentre un atomo di carbonio-12 (6 protoni, 6 neutroni) ha una massa relativa di 12.
Le tavole periodiche elencano un singolo valore per ogni elemento, spesso un valore non intero, perché la maggior parte degli elementi esiste come miscela di isotopi. Il valore della tabella è una media ponderata basata sull'abbondanza naturale:
Media ponderata =Σ (massa isotopica × abbondanza) / 100
Per il cloro, il calcolo è:
((35×75) + (37×25)) / 100 =35,5
Pertanto la massa atomica relativa indicata per il cloro è 35,5.
Quando viene fatto riferimento a un particolare isotopo, ad esempio uranio‑238 —il numero che segue il nome dell'elemento è la sua esatta massa relativa (238). Conoscere l'isotopo ti permette di calcolare direttamente la massa aggiungendo protoni e neutroni.
Una volta note le masse atomiche relative, la massa molecolare relativa di un composto è la somma del contributo di ciascun elemento:
Massa molecolare relativa =Σ (numero di atomi dell'elemento × massa atomica relativa di quell'elemento)
Esempi:
Applicare la stessa procedura a qualsiasi formula chimica.
Con questi principi, puoi determinare con sicurezza la massa relativa di qualsiasi atomo o molecola, sia nella ricerca accademica che nelle attività chimiche quotidiane.
