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Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 1
Lição 1: Introdução ao átomo- Introdução à química
- Preparo para estudar química
- Elementos e átomos
- Massa atômica média
- Exemplo resolvido: cálculo de peso atômico
- O mol e a constante de Avogadro
- Número atômico, número de massa e isótopos
- Exemplo resolvido: identificação de isótopos e íons
- Composição isotópica: contando prótons, elétrons e nêutrons
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Massa atômica média
A massa atômica média (às vezes chamada de peso atômico) de um elemento é a massa média ponderada dos átomos em uma amostra natural do elemento. A massa média é geralmente expressa em unidades de massa atômica unificada (u), onde 1 u equivale exatamente a um doze avos da massa de um átomo neutro de carbono 12. Versão original criada por Sal Khan.
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- De acordo com o vídeo, a massa atômica possui o valor de: 1,66054.10 elevado a -27.
Porém, em todos os sites sobre essa matéria, o valor é: 1,66054.10 elevado a -24.
Alguém compreende por que os valores não batem?(3 votos)- https://en.wikipedia.org/wiki/Dalton_(unit)
Aqui diz a mesma coisa que o que foi dito no vídeo.
u = 1.66053906660×10^-27 kg(1 voto)
Transcrição de vídeo
RKA12MC – Bem-vindos a mais
uma aula da Khan Academy Brasil. Nesta aula, vamos falar
sobre a massa atômica média. O que eu sempre achei
incrível sobre a Química é que ela é um campo da
ciência que nós, seres humanos, desenvolvemos para entender o que acontece
em uma escala quase inimaginavelmente pequena. Vamos pensar na escala atômica e
até mesmo na escala subatômica. Olhando para essa escala, podemos começar
a entender o Universo em que vivemos, a escala em que vivemos, e até mesmo sermos capazes de fazer
previsões sobre o que vai acontecer, e fazer coisas que são úteis para os seres humanos. Então, se vamos operar nesta pequena escala, e vamos perceber quão pequena ela é, teremos algumas unidades de medida. E este vídeo vai focar na massa. Como medimos a massa
em uma escala tão pequena? Para fazer isso, a comunidade química
historicamente usou algo chamado de unidade de massa atômica. Vou escrever aqui: unidade de massa atômica. Esta unidade é historicamente
denotada como AMU. Esta sigla está em inglês. E, mais recentemente, a versão mais moderna
disso é a unidade de massa atômica unificada, que é expressa apenas
por um “u”, em vez de AMU. Então, como uma unidade de massa atômica
unificada se conecta às nossas unidades de massa que usamos em uma escala maior, como,
por exemplo, gramas ou quilogramas? Bem, uma unidade de
massa atômica unificada, um “u”, é definida como 1,660540 vezes
10 elevado a menos 27 quilogramas. Então, quando você vir algo assim,
pode ter algumas reações. Sua primeira reação,
que seria uma reação apropriada, é que 10 elevado a menos 27
é algo muito pequeno. Você poderia escrevê-lo. Seria, então, zero vírgula, e depois
26 zeros, e aí você teria 1660540. Isso é realmente muito pequeno,
inimaginavelmente pequeno! Outra coisa que você pode pensar é
que 1,660540 parece um pouco estranho. Então porque foi definido dessa forma? E a resposta à sua pergunta
se torna muito mais clara quando pensamos sobre a massa de um
átomo a partir da massa de seus constituintes, como próton ou nêutron. A grosso modo, as massas
de um próton e de um nêutron são de aproximadamente
uma unidade de massa atômica. Na verdade, um próton tem massa
atômica um pouco maior que 1, cerca de 1,007 unidades de massa atômica. E isso é aproximado para 1. E o nêutron tem massa um
pouco maior que a de um próton, cerca de 1,008 unidade
de massa atômica unificada. Já a massa de um elétron é muito menor
do que a de um próton e de um nêutron. Ela é quase dois milésimos da
massa de um próton ou de um nêutron. Você pode imaginar que um átomo
possui prótons, nêutrons e elétrons. Sendo assim, a massa do
átomo é formada principalmente pela massa de prótons e
nêutrons que estão no núcleo. E, se você souber o número de
prótons e nêutrons que estão no núcleo, você terá uma boa noção
da massa atômica do átomo. Você pode ver isso indicado em uma
tabela periódica de elementos químicos como a que temos aqui. Estudaremos a tabela periódica
em mais detalhes em outros vídeos, mas vamos ver alguns elementos. Aqui você tem um elemento químico.
H representa hidrogênio. O número no topo desta tabela
periódica é o número atômico e indica quantos prótons ele possui. Um elemento é definido pelo número de prótons, o que quer dizer que qualquer átomo que
tenha exatamente um próton em seu núcleo será o hidrogênio. Qualquer átomo que tenha exatamente
20 prótons em seu núcleo será o cálcio. Qualquer átomo que tenha exatamente
36 prótons em seu núcleo será o criptônio. Então, qual seria massa de um átomo de hidrogênio? Sabemos que todos os átomos de
hidrogênio, por definição, têm um próton, mas, na verdade, existem diferentes versões de hidrogênio que podem ter diferentes números de nêutrons. A maior parte do hidrogênio no
Universo realmente não possui nêutrons, zero nêutrons. Mas existem versões que
têm um ou dois nêutrons. porém a maioria, o que é cerca de
99,98% do hidrogênio no Universo, tem um próton e não possui nêutrons. E, se for um hidrogênio neutro,
terá então um elétron. E, quando falamos sobre versões
de um determinado elemento químico, existe uma denominação para isso. Elas são chamadas de isótopos. Todos os isótopos terão o
mesmo número de prótons, justamente porque se
referem ao mesmo elemento, mas terão diferentes números de nêutrons. Esta aqui é a forma mais comum de hidrogênio. Qual valor de massa você acha que ele tem? A sua massa será essencialmente a massa
de um próton mais a massa de um elétron. Mas, a grosso modo, será só a massa de um próton porque a massa de um próton é muito
maior do que a massa de um elétron. E, então, você esperaria que
sua massa fosse aproximadamente uma unidade de massa atômica unificada. E, se você olhar precisamente para a
massa de um próton e de um elétron, se você juntá-las, realmente obterá algo em torno de 1,008. E você realmente vê isso aqui na tabela periódica. Esse número, embora seja muito próximo da massa
da versão de hidrogênio que acabei de escrever, ele, na verdade, é uma média
ponderada das várias versões de hidrogênio. Seria, então, quase esta versão, já que esta é a que representa a maior parte do
hidrogênio que realmente vemos ao nosso redor. Se, por exemplo, você tivesse
duas versões de um elemento, algum elemento hipotético, e digamos que 80% do
elemento que vemos é a versão 1, e esta versão tem uma massa de
cinco unidades de massa atômica, e a versão 2, que é o restante (ou seja,
20% do que observamos desse elemento), tem massa de seis unidades de massa atômica, você obteria uma média ponderada destas massas
de 5,2 unidades de massa atômica unificada. E é assim que esses números são calculados. Eles não são apenas a massa
de um tipo daquele elemento, eles têm uma massa média ponderada
dos vários isótopos do elemento. E, assim, esse número em uma tabela periódica
é conhecido como massa atômica média. Em livros de Química mais antigos, esse
número é chamado de número de peso atômico. Se você não sabe a diferença entre massa e peso,
você aprenderá em algum momento no futuro. E verá que realmente estamos
falando sobre a massa atômica média. Agora eu vou dar um pequeno
detalhe que pode ser útil para você. Às vezes, você ouvirá algo
chamado massa atômica relativa. Acontece que, na tabela periódica, não está
escrito o “u” depois de cada um desses números. Essencialmente, esses números não têm unidade. Então, realmente estamos falando
sobre a massa atômica relativa. Seria como, por exemplo, a massa de um átomo de carbono
será cerca de 12 vezes maior do que em média a massa de um átomo de hidrogênio. Se eu colocassem unidades aqui, isso
seria realmente a massa atômica média, Mas, para os nossos propósitos,
conforme estudamos Química, você pode olhar esses números e dizer: Tudo bem! Se o oxigênio tem
uma massa atômica relativa de 16, sua massa atômica média será de
16 unidades de massa atômica unificada. Ficamos por aqui. Espero que tenha entendido tudo sobre a nossa aula.