Na física de partículas, o número de massa de um átomo é a soma do número de prótons e nêutrons no núcleo atômico, ou seja, de todos os núcleons. Nesse caso, o número de elétrons ao redor do núcleo não é levado em consideração.
Nucleons podem ser nêutrons e prótons, que são as duas partículas subatômicas que compõem o núcleo de um átomo.
O valor do número de massa pode ser calculado com a seguinte fórmula:
Número de massa (A) = número atômico (Z) + número de nêutrons (N).
Não confunda o número atômico de um elemento com seu número de massa. Nesse caso, o número atômico é o número que indica apenas o número de prótons no núcleo.
Representação do número de massa
O número de massa de um átomo é representado como um sobrescrito à esquerda do símbolo do elemento, por exemplo, 206 Pb. A notação Pb-206 também é usada.
Esse calor pode ser representado pela letra A (que vem do alemão Atomgewicht). A tabela periódica dos elementos químicos lista a massa atômica do isótopo mais estável .
massa atômica relativa
Por outro lado, a massa atômica (relativa) de um elemento é uma média ponderada sobre os números de massa dos isótopos do elemento. A ponderação é baseada na presença relativa dos isótopos na natureza.
O peso atômico padrão é a razão da massa atômica média dos diferentes isótopos desse elemento (ponderada pela abundância) para a unidade de massa atômica unificada.
unidade de massa atômica
As unidades amu (unidade de massa atômica unificada) são usadas para expressar a massa de átomos e moléculas. O amu é uma unidade padrão de massa definida como um doze avos (1/12) da massa de um átomo de carbono-12, não ligado e neutro em seu estado fundamental.Portanto, a massa atômica de um átomo de carbono é 12 amu.
Diferença entre número de massa e massa atômica
De acordo com a definição de número de massa, esta é a soma dos prótons e nêutrons em um átomo. Porém, nem todos os átomos de um mesmo elemento químico possuem o mesmo número de nêutrons, como acontece, por exemplo, com o urânio.
Em vez disso, a massa atômica é um valor médio que considera os diferentes isótopos do elemento e suas abundâncias relativas.
Importância do número de massa
Esta propriedade é essencial por várias razões:
Determinando a identidade do elemento
O número de massa é uma característica única de cada isótopo de um elemento. Alterar o número de massa mudará a identidade do isótopo e, portanto, do próprio elemento. Isso é importante para classificar e distinguir os diferentes elementos da tabela periódica.
Propriedades químicas e reatividade
Embora o número de massa não influencie diretamente as propriedades químicas de um átomo (que estão principalmente relacionadas à sua configuração eletrônica), ele tem um impacto indireto na estabilidade e na reatividade de um isótopo.
Isótopos com números de massa muito altos ou muito baixos em comparação com a média podem ser instáveis e sofrer decaimento radioativo, o que pode influenciar a forma como eles interagem com outros átomos em reações químicas.
Massas atômicas relativas
O número de massa também é usado para calcular a massa atômica relativa de um elemento com base em seus isótopos e suas abundâncias relativas na natureza. Esta informação é importante em química e física para cálculos estequiométricos e em várias aplicações científicas.
Aplicações em física nuclear
Na física nuclear, o número de massa é um fator chave na estabilidade e nas propriedades nucleares dos núcleos atômicos. Afeta a energia de ligação nuclear, que é crítica para entender a fissão, a fusão nuclear e outros processos nucleares.
Namoro radioativo
O decaimento radioativo de certos isótopos está diretamente relacionado aos seus números de massa. Esses processos são usados na datação radioativa para determinar a idade de materiais arqueológicos, geológicos e ambientais, fornecendo informações valiosas sobre a história da Terra e de outros objetos celestes.
Tecnologia e aplicações industriais
Compreender os números de massa e as propriedades dos isótopos é essencial em aplicações tecnológicas, como geração de energia nuclear, medicina nuclear, radioterapia e inspeção radiográfica.
Exemplos de números de massa
Abaixo está uma tabela com alguns isótopos relevantes no contexto da energia nuclear, juntamente com seus números atômicos e números de massa:
|
Isótopo |
Símbolo |
Número Atômico (Z) |
Número de Massa (A) |
|
urânio-235 |
U-235 |
92 |
235 |
|
urânio-238 |
U-238 |
92 |
238 |
|
plutônio-239 |
Pu-239 |
94 |
239 |
|
plutônio-240 |
Pu-240 |
94 |
240 |
|
Tório-232 |
th-232 |
90 |
232 |
|
estrôncio-90 |
sr-90 |
38 |
90 |
|
Césio-137 |
cs-137 |
55 |
137 |
|
Trítio (H-3) |
H-3 |
1 |
3 |
|
Deutério (H-2) |
H-2 |
1 |
2 |
|
hélio-4 |
He-4 |
2 |
4 |
|
Netúnio-239 |
np-239 |
93 |
239 |
Esses isótopos são importantes na energia nuclear devido às suas propriedades de fissão, fusão e radioatividade, essenciais para a geração de energia elétrica e outras aplicações nucleares.