- Peso Atómico
El peso
atómico es una cantidad física adimensional, definida como la
razón del promedio de las masas de los átomos de un elemento (de una muestra
dada o fuente) con respecto a la doceava parte de la masa de un átomo de
carbono-12 (conocida como una unidad
de masa atómica unificada).
Cálculo:
- Para cada forma isotópica de un átomo:
- Para cada átomo de un isótopo AX de un elemento químico dado, su peso atómico relativo Ar(AX) se calcula realizando el cociente entre su peso, ma(X), expresado en cualquier unidad de masa (g, kg,...), y la doceava parte del peso de un átomo del isótopo 12C, ma(12C), expresada en la misma unidad:
- Para cada elemento químico:
- Para un elemento químico dado Y, su peso atómico relativo Ar(Y) se obtiene a partir de la media de los pesos relativos de sus distintos isótopos ponderados por la abundancia relativa porcentual de cada uno:
A diferencia de las masas atómicas (las masas de los átomos individuales), los pesos atómicos no son constantes físicas. Varían de una muestra a otra. Sin embargo, en muestras «normales» son suficientemente constantes para ser de importancia fundamental en química. No se debe confundir al peso atómico con la masa molecular.
- Determinación de los pesos atómicos
Los pesos atómicos modernos se calculan a partir de valores medidos de masa atómica, de cada núclido, según su composición isotópica. Hay disponibilidad de datos sumamente precisos de masas atómicas910 de virtualmente todos los núclidos no radioactivos. Las composiciones isotópicas son más difíciles de medir a un alto grado de precisión, ya que están sujetas a variaciones entre muestras.1112
Por esta razón los pesos atómicos de los veintidós elementos mononucleicos se conocen con una precisión especialmente alta, con incertidumbre de solo una parte en 38 millones en el caso del flúor: precisión mayor que el mejor valor actual de la constante de Avogadro: una parte en 20 millones.
| Isótopo | Masa atómica10 | Abundancia (%)11 | |
|---|---|---|---|
| Estándar | Intervalo | ||
| 28Si | 27.976 926 532 46(194) | 92.2297(7) | 92.21–92.25 |
| 29Si | 28.976 494 700(22) | 4.6832(5) | 4.69–4.67 |
| 30Si | 29.973 770 171(32) | 3.0872(5) | 3.10–3.08 |
Se ejemplifica el cálculo del silicio, cuyo peso atómico es especialmente importante en metrología. En la naturaleza, de este elemento existe una mezcla de tres isótopos: 28Si, 29Si y 30Si.
Las masas atómicas de estos núclidos se conocen con una precisión de una parte en 14 mil millones para el 28Si; de los restantes, una parte por mil millones. Sin embargo, el intervalo de abundancia natural de los isótopos es tal que la abundancia estándar está determinada hasta aproximadamente ±0,001% (véase tabla adjunta). El cálculo es:
- Ar(Si) = (27.97693 × 0.922297) + (28.97649 × 0.046832) + (29.97377 × 0.030872) = 28.0854
La estimación de la incertidumbre es complicada, especialmente dado que la distribución de la muestra no es necesariamente simétrica: los pesos atómicos estándares de la IUPAC están indicados con incertidumbres simétricas estimadas,14 y el valor referente al silicio es 28,0855 (referencia 3). La incertidumbre estándar relativa en este valor es 1×10–5 o 10 ppm (partes por millón).

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