Exemplo resolvido: identificação de um elemento a partir de seu espectro de massa

RKA12MC – Olá, meu amigo ou minha amiga! Tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais um vídeo da Khan Academy Brasil. E, neste vídeo, vamos resolver um exemplo que tem como objetivo identificar um elemento através de seu espectro de massa. Este exemplo diz o seguinte: o espectro de massa para uma amostra média de um elemento puro é mostrado abaixo. Aqui, nós temos este gráfico que relaciona a abundância relativa, em termos percentuais, pela massa atômica. Bem, cientistas têm um método que entraremos em mais detalhes em outros vídeos chamado espectrometria de massa ou espectroscopia de massa. É uma técnica em que você pode pegar uma amostra de uma substância e pensar sobre as várias massas atômicas dos diferentes isótopos nessa substância. E é isso o que temos aqui neste gráfico. Conforme o enunciado falou, vamos supor que seja um elemento puro. Observando no gráfico, parece que 82% de nossa amostra têm uma massa atômica igual a 88 unidades. Unidades de massa atômica, é claro. Observando aqui também, cerca de 7% de nossa amostra têm uma massa atômica de 87 unidades de massa atômica. E, observando aqui ainda, cerca de 10% têm massa atômica igual a 86 unidades de massa atômica. Ah, ainda temos aqui cerca de 1% de nossa amostra tendo uma massa atômica igual a 84 unidades de massa atômica. Assim, a partir dessas informações, podemos tentar estimar qual é a massa atômica média desse elemento misterioso. Para isso, a gente faz um somatório das multiplicações entre o percentual e a massa atômica. Ou seja, a gente vai ter aqui 0,82 vezes 88 mais 0,07 vezes 87 mais 0,1 vezes 86 mais 0,01 vezes 84. Ao fazer esse cálculo, a gente teria a nossa estimativa da massa atômica média desse elemento. A gente pode fazer isso em uma calculadora e obter um valor. E, aí, procurar esse valor na tabela periódica dos elementos. Ou podemos apenas tentar estimar isso. Podemos ver que isso é aproximadamente 88, porque é onde o maior percentual está. Aí, quando a gente calcular a média ponderada, teremos o peso mais alto ali. Mas esses outros isótopos, essas outras versões do elemento que têm um número diferente de nêutrons, o que muda sua massa atômica, vai acabar reduzindo a média. Sendo assim, a massa atômica média vai ser um pouco menor que 88. Então, vamos procurar aqui na tabela periódica dos elementos qual é o elemento que tem uma massa atômica um pouco menor que 88? Bem, o ítrio é 88,91, mas sabemos que não pode ser isso porque nenhum dos isótopos tem uma massa atômica acima de 88. Podemos, então, descartar o ítrio. O estrôncio parece muito bom. É exatamente o que prevíamos. Tem uma massa atômica um pouco menor que 88. E o rubídio é muito inferior a 88. Então, mesmo se a gente tivesse feito o cálculo em uma calculadora (inclusive você pode fazer isso para se sentir mais confortável), não encontraríamos um valor tão baixo quanto o do rubídio. Mas, mesmo assim, fazendo essa estimativa, eu me sinto confiante de que realmente a massa atômica média é 88 e o elemento é o estrôncio. Bem, eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho o que vimos aqui. E, aproveitando o momento, eu quero deixar para você um grande abraço, e até a próxima!