Practica de pesos relativos

ICACIÓN DE LAS MEDIDAS DE PESO: “PESOS RELATIVOS Y REALES”

Una vez se aceptó la realidad de los átomos surgió una cuestión que perturbó, por
largo tiempo, a los científicos: ¿cómo determinar la masa de entidades tan diminutas?
Debido a su tamaño tan pequeño, no existe en realidad un método para determinar las
masas de los átomos individuales. Lo único que se puede esperar es llegar aestablecer
qué tan pesado es un átomo específico en relación con un átomo de referencia
denominado patrón o estándar. Esta relación se determina en la actualidad, con alta
exactitud, en los modernos espectrógrafos de masas (figura 1). El elemento patrón
internacionalmente aceptado es el
12C.



Figura 1 Espectrógrafo de masas

Por acuerdo internacional, se definió la unidad demasa atómica (u) como una unidad
de masa equivalente a una doceava parte de la masa de un átomo (ma) de
12C:

1 u = 1/12 ma
12C (1.1)

La anterior definición permite deducir cual es la masa de un átomo de 12C: 2

ma 12C = 12 u (1.2)

La masa de un átomo se denomina masa atómica y se expresa en unidades de masa
atómica. Como ejemplo particular de la determinación de masasatómicas en un
espectrógrafo de masas, se estableció que las masas de los isótopos 4He y 12C están en
una relación de 0.3336, es decir:

ma
4He/ ma 12C = 0.3336 (1.3)

Se puede concluir de esta relación que la masa de un átomo de 4He es 0.3336 veces la
masa de un átomo de 12C:

ma 4He = 0.3336 ma 12C (1.4)

Si se reemplaza la masa atómica del 12C (átomo patrón) por el valoraceptado por
definición, entonces:

ma 4He = 0.3336 x 12 u = 4.003 u (1.5)

O sea que 4.003 u es la masa atómica del 4He. Las tablas periódicas modernas reportan
un número sin unidades como masas atómicas relativas (Ar) para los elementos. Así
por ejemplo, para el elemento Ca aparece un valor de Ar = 40.08. De aquí se puede
concluir que:

ma Ca = Ar Ca u = 40.08 u (1.6)Los átomos de un elemento particular que se diferencian en el número de neutrones en
el núcleo atómico se denominan isótopos. Los isótopos de un elemento se identifican
por el número másico A (suma de protones y neutrones, es decir, el número de
nucleones). El número másico, por convención, se escribe como un superíndice a la
izquierda del símbolo del elemento. El carbono existe en lanaturaleza como una
mezcla de tres isótopos: 12C, 13C y 14C.

Las tablas periódicas modernas reportan, para la mayoría de los elementos, masas
atómicas promedio. Por ejemplo, la masa atómica reportada para el carbono es
12.01115 (o 12.01 con cuatro cifras significativas) y no 12. El valor 12.01115 se calculó
teniendo en cuenta la abundancia de cada isótopo en la naturaleza:

Isótopo % deabundancia masa atómica

12C 98.89 12 u (por definición)
13C 1.11 13.00335 u

14C*

* No contribuye en forma significativa al porcentaje de abundancia
La masa atómica promedio del carbono, reportada con cuatro cifras significativas, se
calcula así:

ma = 0.9889 x 12 u + 0.0111 x 13.00335 u = 12.01 u (1.7)

De esta forma, 12.01 u es la masa atómica promedio de un átomo decarbono. Si se hace
referencia al sodio (con un solo isótopo natural, 23Na ), 22.98977 u es la masa atómica; 3
pero si se trata del nitrógeno, 14.0067 u es la masa atómica promedio ya que es el valor
calculado con base en la masa atómica y el porcentaje de abundancia de los isótopos
naturales respectivos 14N y 15N.

Cantidad química

Se recomienda usar la expresión lingüísticacantidad química en lugar de cantidad de
sustancia. La cantidad de sustancia es una cantidad básica del sistema internacional de
unidades (SI). Sin embargo, esta expresión es desafortunada por lo ambigua:
usualmente cantidad de sustancia se confunde con masa (otra de las cantidades básicas
del sistema SI).

En relación con la sugerencia anterior, la cantidad química es un atributo de la...