A maioria dos isótopos é obtida artificialmente utilizando
aceleradores de partículas ou outras máquinas. Apenas alguns
isótopos são estáveis, isto é, não se decompõem dando origem
a outras partículas.
Por exemplo, há 7 isótopos de hidrogénio mas somente 2
são estáveis (ver diagrama ao lado). Dos isótopos estáveis de
hidrogénio, o isótopo 1H existe em muito maior proporção do
que o isótopo 2H na Natureza (ver composição isotópica na
tabela abaixo). Para o cálculo da massa atómica, apenas se
têm em conta os isótopos estáveis que existem na Natureza.
A massa atómica de um elemento (a chamada
massa atómica relativa, representada por Ar) não é a
massa de cada um dos seus átomos mas sim a “massa
média”, tendo em conta a composição isotópica, isto é, a
proporção dos diversos isótopos na Natureza.
Por exemplo, a massa atómica do cloro Cl é 35,453
unidades. Isto quer dizer que, em média, os átomos
de cloro têm massa 35,453 vezes superior à massa do
padrão que se toma para unidade.
O cloro Cl tem dois isótopos estáveis na Natureza,
Massa isotópica do
35Cl
e
37Cl
Massa isotópica do
35Cl
75,761 %
(100 %)
24,241 %
Proporção de átomos
35Cl na Natureza (a
percentagem dos
átomos desse isótopo é
75,761 % ≈ 76 %)
Proporção de átomos
37Cl na Natureza (a
percentagem dos
átomos desse isótopo
é 24,241 % ≈ 24 %)
Cl
35
Cl
35
Cl
35
35
35
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
35
35
35
35
35
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
35
Cl
37
Cl
37
Cl
37
Cl
37
Cl
35
Cl
35
Cl
37
Cl
37
Cl
37
Cl
37
Cl
37
Massa atómica relativa do cloro Cl
(massa média dos átomos de cloro)
Nota:
Esta “massa média” está, naturalmente, mais
“próxima” da massa isotópica do isótopo mais
abundante, o isótopo 35Cl.
A massa isotópica do 35Cl é aproximadamente 35
e a do 37Cl é 37. Como o 35Cl é mais abundante,
a massa média (35,5) está mais próxima de 35
do que de 37.
Cl
37
Cl
37
Cl
37
Cl
37
82Rb
37
37
37
Cl
rubídio 82
Cl
Cl
Cl
crípton 81
37
37
37
Cl
81Kr
Cl
Cl
Cl
67Ga
37
37
37
gálio 67
Cl
Cl
Cl
Cl
37
nitrogénio 13
Cl
tecnécio 99
Cl
índio 111
Cl
iodo 123
Cl
xénon 133
Cl
tálio 201
Cl
Terapias
Cloro numa garrafa
de laboratório.
32
berílio
5
B
boro
6
C
carbono
7
N
nitrogénio
O
oxigénio
ítrio 90
iodo 131
http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Chlorine#mediaviewer/File:Chlorine_in_bottle.jpg
http://passarolafq.pt
13N
99Tc
111In
123I
133Xe
201Tl
90Y
131I
Massa Isotópica
99,988 5(70) %
2
0,011 5(70) %
2,014 101 777 8(4)
3
0,000 134(3) %
3,016 029 319 1(26)
4
99,999 866(3) %
4,002 603 254 15(6)
6
9
7,59(4) %
92,41(4) %
100 %
1,007 825 032 07 (10)
6,015 122 795(16)
7,016 004 55(8)
9,012 182 2(4)
10
19,9(7) %
10,012 937 0(4)
11
80,1(7) %
11,009 305 4(4)
12
98,93(8) %
12 (por definição)
1,07(8) %
99,636 (20) %
14,003 075 004 8(6)
15
0,364 (20) %
15,000 108 898 2(7)
16
99,757 (16) %
17
0,038( 1) %
16,999 131 70(12)
18
0,205 (14) %
17,999 161 0(7)
100 %
flúor
19
Ne
néon
20
90,48(3) %
21
0,27(1) %
20,993 846 68(4)
18,998 403 22(7)
9,25(3) %
21,991 385 114(19)
19,992 440 175 4(19)
Na
sódio
23
12
Mg
magnésio
24
78,99(4) %
23,985 041 700 (14)
25
10,00(1) %
24,985 836 92(3)
26
11,01(3) %
25,982 592 929(30)
22,989 769 280 9(29)
13
Al
alumínio
27
14
Si
silício
28
92,223 (19) %
29
4,685 (8) %
28,976 494 700(22)
3,092 (11) %
29,973 770 17(3)
30
100 %
fósforo
31
16
S
enxofre
32
94,99(2 6) %
31,972 071 00(15)
33
0,75(2) %
32,971 458 76(15)
34
4,25(2 4) %
33,967 866 90(12)
36
0,01(1) %
35,967 080 76(20)
35
75,76(1 0) %
34,968 852 68(4)
37
24,24(1 0) %
36,965 902 59(5)
18
19
20
Ar
K
Ca
árgon
potássio
cálcio
36
6
Be
7
B
8
C
Be
8
B
9
C
10
N
8
Be
9
B
10
C
11
N
12
O
Li
9
Be
10
B
11
C
12
N
13
O
Li
10
Be
11
B
12
C
13
N
14
O
Li
11
Be
12
B
13
C
14
N
15
O
11
Li
12
Be
13
B
14
C
15
N
16
O
12
Li
13
Be
14
B
15
C
16
N
17
O
14
Be
15
B
16
C
17
N
18
O
16
B
17
C
18
N
19
O
18
C
19
N
20
O
20
N
21
O
22
O
H
3
He
4
Li
5
Be
3
H
4
He
5
Li
6
4
H
5
He
6
Li
7
5
H
6
He
7
Li
6
H
7
He
8
7
H
8
He
9
9
He
10
He
13
14
7
8
Isótopos estáveis e instáveis dos
elementos de Z = 1 até Z = 8.
Tabela de isótopos estáveis
existentes na Natureza
em quantidade relevante
(os algarismos entre “()”
representam aqueles em que
há incerteza na medida).
Detetores de
partículas
As partículas de
massa menor
sofrem desvios maiores
Íman muito intenso
capaz de deflectir as
partículas eletricamente
carregadas
27,976 926 532 5(19)
P
cloro
5
26,981 538 63(12)
15
Cl
100 %
4
2
10
9
10
11
12
3
H
15,994 914 619 56(16)
F
100 %
isótopo instável
2
1
13,0033548378(10)
14
11
17
18F
Cl
Be
Utilização de alguns isótopos na medicina nuclear
flúor 18
37
lítio
Composição Isotópica
1
22
Cl
Cl
Li
hélio
4
10
http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_medicine
35
He
hidrogénio
7
9
Tecnologias de imagem médica
Cl
35
3
8
37Cl
75,761
24,241
× 34, 968 +
× 36, 966 = 35, 453
100
100
2
H
13
O padrão que define a unidade
de massa atómica é o isótopo de
carbono 12, 12C, cujos átomos têm
6 protões e 6 neutrões, além de 6
eletrões.
Por definição, cada átomo de 12C tem massa
12 unidades. Logo, a unidade de massa atómica
é a fração 1/12 da massa de um átomo de
carbono 12.
Vejamos como se calcula esta “massa média” dos
átomos de cloro Cl, conhecendo a composição média dos
isótopos de cloro na Natureza (ver tabela na página ao
lado):
1
N.º de Massa
isótopo presente
na Natureza em
quantidade
relevante
0
1
2
3
4
5
6
7
8
http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometry
Que significado tem a “massa atómica” de um elemento
se os átomos desse elemento podem não ser todos iguais,
isto é, terem todos a mesma massa?
Z
1
n.º de neutrões
no núcleo
Fonte de partículas
(por exemplo, iões positivos de isótopos diferentes)
30,973 761 63(20)
0,336 5(30) %
35,967 545 106(29)
0,632 (5) %
37,962 732 4(4)
38
40
99,600 3(30) %
39,962 383 122 5(29)
39
93,258 1(44) %
38,963 706 68(20)
40
0,011 7(1) %
39,963 998 48(21)
41
6,730 2(44) %
40,961 825 76(21)
40
96,941 (156) %
39,962 590 98(22)
42
0,647 (23) %
41,958 618 01(27)
43
0,135 (10) %
42,958 766 6(3)
44
2,086 (110) %
43,955 481 8(4)
46
0,004 (3) %
45,953 692 6(24)
48
0,187(21) %
47,952 534(4)
http://passarolafq.pt
Em cima: esquema do funcionamento de um
espetrómetro de massa, um aparelho complexo
que permite medir a massa dos isótopos, com
elevada precisão. Em baixo: um espetrómetro de
massa utilizado para identificar doping em atletas.
www.antidopingresearch.org
http://www.ciaaw.org/isotopic-abundances.htm
Como calcular a massa atómica relativa de um elemento?
n.º atómico (Z), n.º de protões no núcleo
http://en.wikipedia.org/wiki/Table_of_nuclides_(complete)#Isotope_table
Composição isotópica dos primeiros 20 elementos
33