#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

Número de massa
Como praticamente toda a massa do átomo está no núcleo, o número de
partículas nucleares (soma dos prótons e dos nêutrons) é denominado número
de massa, cujo símbolo é a letra A.
A = p + n ou
A = Z + n
O número de massa (A) não é uma mas sa, é apenas um número que indica a
quantidade de partículas do átomo cuja massa é relevante.
O número de massa (A) é um número inteiro
que indica o total de partículas
(prótons + nêutrons) do núcleo de um átomo.
Por convenção, indicamos o número atômico (Z) do elemento
subscrito à esquerda do símbolo e o número de massa (A),
sobrescrito à esquerda (ou eventualmente à direita) do símbolo.
Dado um elemento genérico de símbolo X:
A
X ou eventualmente
Z
Z XA
P
n
energia
liberada
A
ilustração
está fora de
escala. Cores
fantasia.
massa de prótons
+ > massa do átomo
massa de nêutrons
A diferença de massa é liberada
na forma de energia.
P
n
deutério
Banco de imagens/Arquivo da editora
O conceito de número de massa é totalmente distinto do conceito de massa
do átomo. A massa do átomo deveria ser, em princípio, a soma das massas das
partículas que constituem o átomo, mas isso não é verdadeiro.
O que se verifica na prática é que a massa do átomo é sempre menor que a
soma das massas isoladas das partículas que ele possui.
Isso acontece porque, quando prótons e nêutrons se reúnem para formar um
núcleo, ocorre uma perda de massa que é transformada em energia. Essa energia
é então utilizada para manter juntos os chamados núcleons (prótons e nêutrons).
Por exemplo, o núcleo de um átomo do elemento químico hélio contém
2 prótons e 2 nêutrons. Como a massa de um próton é 1,00728 u, e a de um
nêutron é 1,00866 u, deveríamos esperar que a massa do núcleo de hélio
fosse 2 ∙ (1,00728) + 2 ∙ (1,00866) = 4,03188 u.
Porém, a massa do núcleo de hélio, observa da experimentalmente, é igual
a 4,002 u. A diferen ça de massa (0,02988 u) é transformada em energia duran te
a formação de um núcleo de hélio e é utilizada para manter coesos os 2 prótons
e os 2 nêutrons.
Com a equação de Einstein, E = m ∙ c 2 , calcula-se a energia que equi vale à
massa de 0,02988 u (c = velocidade da luz no vácuo: ≃ 3 ∙ 10 8 m ∙ s –1 ).
Conversão da unidade de massa de u em kg:
1 u 1,66 ∙ 10 – 27 kg V x = 4,96 ∙ 10
– 29
kg
0,02988 u x
Cálculo da energia: E = m ∙ c 2
E = 4,96 ∙ 10 –29 ∙ (3 ∙ 10 8 ) 2 V E = 4,46 ∙ 10 –12 J por átomo de hélio.
Isso explica a estabili dade do núcleo dos átomos que possuem partículas
positivas coexistindo em regiões com cerca de 10 – 5 nm.
Modelo básico do átomo e a lei periódica 165