Come calcolare la massa atomica media

Tramite: O2O 24/10/2016
Difficoltà: media
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Introduzione

La massa atomica (Ma) di un dato elemento è data dalla massa a riposo di un suo atomo nel suo stato fondamentale, la sua unità di misura è espressa in grammi e kilogrammi essendo appunto una massa, però viene solitamente espressa con "u" ovvero unità di massa atomica poiché può assumere valori compresi tra i 10^?25 kg e i 10^?27 kg. Non bisogna inoltre confondere la massa atomica con la massa atomica relativa (peso atomico) che fa riferimento ad una media ponderata dei pesi atomici dei suoi naturali isotopi). Prima di passare a come calcolare la massa atomica media dobbiamo definire alcuni punti importanti che ci aiuteranno a svolgere il calcolo.

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La maggior parte degli elementi presenti in natura sono costituiti da una miscela di isotopi, un isotopo non è altro che un atomo di uno stesso elemento, presenta lo stesso numero atomico (Z), differente numero di massa(A) e massa atomica (M). Gli isotopi hanno una propria notazione, si usa scrivere nome proprio dell'elemento seguito dal numero di massa, solitamente si mette il numero di massa ad apice davanti alla sigla dell'elemento (35Cl).

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Un'altro parametro importante è l'abbondanza in natura, l'abbondanza di un elemento chimico è la massa di quella specie presente nell'unità di massa del materiale considerato misura quanto l'elemento considerato è relativamente comune o la quantità dell'elemento in confronto con tutti gli altri elementi. Può essere misurato in tanti modi tra cui: per frazione di massa, per frazione molare (frazione di atomi), per frazione di volume. Nel caso che andremo ad esaminare noi oggi prendiamo come esempio il Cloro. Prendiamo due isotopi 35Cl e 37Cl e in un'apposita tabella (reperibile su internet) andiamo a leggere i valori di abbondanza in natura dei due isotopi presi in considerazione. Per 35Cl abbiamo 75,77% e per 37Cl abbiamo 24,23%.

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L'ultimo parametro, ma non il meno importante è la massa atomica dell'isotopo, essa è riportata sempre in alcune tabelle ricavabili da internet oppure la si può ricavare calcolandola. In questo caso l'isotopo 35Cl ha una massa atomica pari a 34,9689 u mentre l'isotopo 37Cl ha una massa atomica pari a 36,9659 u.

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Arrivati a questo punto abbiamo tutti i dati necessari a svolgere il calcolo della massa atomica media, calcolata come MaM = (abbondanza naturale1 * massa atomica1) + (abbondanza naturale2 * massa atomica2)/100. Il risultato nel nostro caso è pari a 35,45223112 u. Il risultato può essere approssimato in base alle proprie esigenze e preferenze.

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