Resenha sobre grandezas quimicas

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A substituição de um isotopo por outro isotopo do mesmo elemento em um composto as vezes tem um efeito interessante. Isso e especialmente importante quando o deuterio substitui o hidrogenio, pois a massa do deuterio é o dobro da massa do hidrogenio.

Abundância isotópica

Uma amostra de água de um lago ou riacho consistira quase que inteiramente em H2O, na qual os átomos de H consistem no isótopo 1H. Algumas moléculas, entretanto, terão deutério( 2H) substituindo o 1H. Podemos prever esse resultado, pois sabemos que os átomos de 1H correspondem a 99,895% dos átomos de H na terra. Isto é abundancia percentual do átomo de 1H que é a porcentagem dos átomos daquele tipo em uma amostra.

[pic 4]

O restante do hidrogênio natural é o deutério, cuja abundância é de somente 0,015% dos átomos totais de hidrogênio. O trítio, o isótopo radioativo, não ocorre naturalmente.

Exemplo: Boro – 10 abundancia é de 19,91% e o boro – 11 abundância é de 80,09%.

Determinando a massa atômica exata e a abundancia isotópica

As massas exatas dos isótopos e sua abundância percentual são determinadas experimentalmente com um espectrômetro de massas. À exceção do carbono – 12, cuja massa é definida como sendo exatamente 12 u, as massas isotópicas nao apresentam valores inteiros. Porem as massas isotópicas tem valores sempre muito próximos do numero de massa do isótopo. Por exemplo,massa de um atomo de boro-11 e11B, 5 prótons e 6 neutrons) é 11,0093 u, e a massa de átomo de ferro-58 (58Fe, 26 prótons 32 neutrons) é 57,9333 u. Note também que as massas dos isótopos individuais são sempre ligeiramente menores que a soma das massas dos prótons, neutrons e elétrons que compõe o atomo. Essa diferença de massa, chamada de "defeito de mas esta relacionada com a energia que mantem as particulas do nucleo unidas. Essa teoria é que essa massa que falta é convertida em energia, a energia de ligação do núcleo. Embora a perda de massa na formação do núcleo atômico a partir de seus prótons e nêutrons constituintes possa parecer pequena, o equivalente em energia é enorme. De fato a perda de massa de fusão de prótons em núcleos de hélio no sol que fornece a energia para toda a vida na terra.

Massa Atômica

Uma vez que cada amostra de boro tem alguns atomos com massa de 10,0129 u e outros com massa de 11,0093 u, a massa atôrnica média deve ter um valor intermediario. A massa atomica (ou peso atomico) e a massa media de uma amostra representativa de atomo

Para o boro, a massa atômica e 10,81.De um modo geral, a massa atômica de um elemento pode ser calculada usando-se a equação:

[pic 5]

Exemplo 1.

0 bromo (usado para fazer o brometo de prata, um importante componente dos filmes fotograficos) tem dois isotopos naturais, um deles tem uma massa de 78,918338 u e uma abundancia de 50,69%. 0 outro isotopo, de massa 80,916291 u, tem uma abundancia de 49,31%. Calcule a massa atomica do bromo.

Exemplo 2.

Verifique que a massa atomica do cloro e 35,45, dada a seguinte informação:

35CI,massa = 34,96885; abundancia percentual = 75,77%

37CI,massa = 36,96590; abundancia percentual = 24,23%