Come calcolare il peso atomico di uno ione

Lo ione, teorizzato per la prima volta dal fisico e chimico britannico Michael Faraday nel 1830, viene definito come "entità molecolare elettricamente carica". Nella sostanza quando un atomo, un gruppo di atomi legati tra loro, od una molecola, cede o riceve una carica elettrica, si trasforma in uno ione. Vediamo come calcolare il peso atomico di uno ione.

Cominciamo subito chiarendo che il peso atomico, locuzione sostitutiva di "massa atomica relativa" di un dato elemento chimico non è un valore assoluto ma, nella sostanza, la media della sua massa atomica, a sua volta relativa a quella di un elemento preso come campione di riferimento. Il dato finale è espresso con un numero puro, vale a dire senza nessuna unità di misura. Parliamo, in questo caso, di grandezza adimensionale.

Passiamo quindi alla definizione di ione. Uno ione è, nella sostanza, un atomo che porta una carica elettrica. Se la carica elettrica risulta positiva si parla di catione, mentre, nel caso contrario, se la carica elettrica è negativa, abbiamo invece un anione. Quando parliamo di ione possiamo anche riferirci ad un gruppo di atomi. In questo caso useremo la definizione di ione poliatomico. All'interno di un dato elemento chimico possiamo trovare un numero variabile di ioni. Per esempio, il cloruro di sodio, NaCl, è formato da un altissimo numero di ioni, disposti in modo ordinato, e divisi in egual numero tra ioni sodio e ioni cloruro.

Bene, a questo punto possiamo passare al calcolo del peso atomico di uno ione. Parliamo in questo caso di massa atomica relativa, che non va confusa con la semplice locuzione "massa atomica". Si tratta di una grandezza fisica adimensionale, come abbiamo detto in precedenza, indicata dall'acronimo Ar, ed è calcolata facendo il rapporto tra la massa media degli atomi di un elemento (ma), nel nostro caso gli ioni, e la cosiddetta "unità di massa atomica unificata" (1u). Passando più concretamente alla formula abbiamo che Ar = ma/1u = ma/(1,660540210x10kg alla -27). Ricordiamo che l'unità di massa atomica unificata, indicata con la lettera u, detta anche dalton (Da), non fa parte del Sistema internazionale di unità di misura, ma viene dallo stesso riconosciuta in quanto largamente utilizzata, oltre che in chimica, anche in biologia molecolare e biochimica. In alcuni testi, soprattutto se un po' datati, è possibile trovare anche l'acronimo amu, che però è ormai in disuso. In quest'ultimo caso lo stesso acronimo, ma in italiano, viene indicato con uma.