Peso atómico

Ejemplo para una muestra de cobre (origen: varias menas). Tiene dos isótopos presentes: cobre-63 (~62.93 u) y cobre-65 (~64.93 u), en distintas proporciones. Para determinar el peso atómico relativo (Ar) del elemento en esta muestra, basta con calcular la media ponderada de los pesos de cada isótopo considerando su abundancia (%), y después dividirlo por el peso unitario del 12C.
Nota: En este caso, se han utilizado valores procedentes de la CIAAW, redondeados para simplificar la presentación.

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).

El concepto se utiliza generalmente sin mayor calificación para referirse al peso atómico estándar, que a intervalos regulares publica la Comisión sobre Abundancia de Isótopos y Pesos Atómicos de la IUPAC.[2]​ Se pretende que sean aplicables a materiales de laboratorios normales.


Consideraciones generales

No debe olvidarse que la mayoría de los elementos presentan distintas formas isotópicas (con masas atómicas diferentes), por lo que a efectos prácticos de cuantificar con la precisión necesaria los componentes de una gran variedad de reacciones químicas, es necesario determinar con exactitud el peso atómico de cada elemento teniendo en cuenta la proporción presente de los citados isótopos. Esto explica que se trate de cifras decimales (al contrario que los números atómicos, que son cifras enteras), y que en ocasiones se faciliten en forma de intervalos (valor mínimo y valor máximo), dado que en función de la procedencia del elemento, su composición isotópica puede variar sensiblemente.

Los valores de estos pesos atómicos estándares están reimpresos en una amplia variedad de libros de texto, catálogos comerciales, pósters, etc. Para describir esta cantidad física se puede usar también la expresión «masa atómica relativa». Desde por lo menos 1860[4]​ (véase más adelante).

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 peso (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.

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