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Este blog tinha como objetivo, apenas de ser um complemento para alunos do ensino médio, no que refere as Ciência Humanas AGORA também estaremos postando aulas com assuntos das Ciências Natureza (Biologia, Química e Física).


23/04/2017

LISTA 01 – TEORIA ATÔMICA - MOLECULAR: Massa atômica do elemento (u). (AULA 02)


RESUMO TEÓRICO

OBJETO DO CONHECIMENTO
 Assunto: Massa atômica do elemento (u).
Agora olha só galera! Existem átomos que são encontrados na natureza na forma de dois (2) isótopos ou mais, exemplo disso temos o átomo do claro que na natureza encontramos 2 tipos de isótopos desse átomo.

Isso mesmo galera, a maioria dos elementos apresenta isótopos. O cloro, por exemplo, é constituído por uma mistura de 2 isótopos de massas atômicas, respectivamente, 35 e 37.
 
Observe que o isotópo do cloro-35 (35Cl) corresponde 75% do átomo de cloro encontrado na natureza. Já o isótopo do cloro-37 (37Cl) corresponde 25% do átomo de cloro encontrado na natureza.

Observe que esses dois isótopos não aparecem na mesma porcentagem na natureza 

O cloro (35Cl)  de massa 35 corresponde 75% de todos os átomo de cloro encontrado na natureza, já o Cloro (37Cl) de massa 37 corresponde apenas 24,1% de todo o átomo de cloro encontrado na natureza.

Agora imagine que você pegue a tabela periódica, aparece o cloro como essa descrição:
  
Por que isso ocorrer?                                      
Ela é uma representação de todos os isótopos naturais de cloro. Ou seja, isso ocorre porque o que aparece na tabela periódica é o elemento cloro e não a massa de um dos isótopos do átomo do cloro.
 
Sendo assim, a massa que aparece na tabela 35,45, tem que ser uma massa que represente os isótopos é uma média, e uma média ponderada.
Perceba que essa média, é mais próxima de 35. Por que? Porque, ele, o isótopo de 35 é o mais abundantes na natureza. Então a média é mais próxima ao isótopo de maior abundancia (maior porcentagem) que nesse caso é o cloro (35Cl)  que possui a maior porcentagem na natureza.

Agora como é que a gente calcula essa média ponderada?

É bem simples. Basta você pegar as massas dos isótopos e multiplicar com a suas porcentagens depois divide por 100. Assim veja:

          35 ×75 + 37 ×25       =   35,45 u      
                   100
Observação: É importante dividir por 100 porque a somatória das porcentagens é por 100%. Como você viu fazendo as continhas isso vai dar 35,45 aproximadamente, 35,45u. E como interpreto isso?

Ora um átomo de cloro em média pesa 35,45 vezes os 1/12 avos da massa do átomo do carbono 12
Portanto:
Massa atômica de um elemento é a média ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais desse elemento.

Sendo assim, a massa atômica de um elemento hipotético A, constituído dos isótopos naturais A1, A2, ...., An, pode ser calculada por:

Exemplo:
Quando dizemos que a massa atômica do elemento cloro é 35,5 u, concluímos que:
– cada átomo do elemento cloro pesa em média 35,5 u;
– cada átomo do elemento cloro pesa em média 35,5 vezes mais que 1/12 da massa do C-12.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1ª Questão: Complete o quadro abaixo:

ISÓTOPO
MASSA ATÔMICA (U)
23Na

56Fe

80Br


2ª Questão: Determine a massa atômica do elemento constituído por 2 isótopos:

ISÓTOPO
MASSA ATÔMICA
OCORRÊNCIA
A
40 u
90 %
B
44 u
10 %

3ª Questão: Um elemento químico genérico Y é formado por isótopos: 30Y e 35Y.

A massa atômica do elemento Y vale 31 u. Qual a porcentagem de cada isótopo?

4ª Questão: Qual a massa atômica do isótopo cloro-37?

5ª Questão: Um isótopo de urânio possui 92 prótons e 143 nêutrons. Qual a sua massa atômica?

6ª Questão: Qual a relação entre as massas atômicas do hélio-4 e do enxofre-32?

7ª Questão: Determine a massa             atômica do elemento assim constituído:
ISÓTOPO
MASSA ATÔMICA
ABUNDÂNCIA
A
50 u
60 %
B
52 u
30 %
C
54 u
10 %

8ª Questão: Um elemento químico genérico A formado pelos isótopos 10A e 12A tem massa atômica igual a 10,8 u.

Qual a composição isotópica, em percentagem, desse elemento A?

EXERCÍCIOS RESOLVIDO
1ª Questão: (FEI-SP) Se um átomo apresentar a massa atômica igual a 60 u, a relação entre a massa desse átomo e a massa do átomo de carbono 12 valerá?
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.


A Alternativa correta é a letra "E"
COMENTÁRIOS:
A massa atômica quer dizer que o átomo possui x vezes de 1/12 da massa do carbono 12.
Por tanto :
Com uma massa de 60u, ele ficará sendo 60/12 = 5, ou seja, esse átomo será 5x mais pesado que 1/12 da massa do Carbono 12.
Fazendo as continhas:
x = 60/12 → x = 5
2ª Questão:  Observe as afirmações a seguir e indique quais estão corretas:

I - A unidade de massa atômica pode ser representada por u;
II - A unidade de massa atômica é 1/12 da massa de um átomo de carbono;
III - A unidade de massa atômica é 1/12 da massa do átomo de carbono de número de massa igual a 12;
IV -A massa atômica de um átomo é um número muito próximo de seu número de massa.

a) Todas.
b) Nenhuma.
c) Somente I, II e III.
d) Somente I, II e IV.
e) Somente I, III e IV.


A Alternativa correta é a letra "E"
COMENTÁRIOS:
Na afirmação II, faltou dizer que é de um átomo de carbono 12.
3ª Questão: Sabendo que a massa atômica de um átomo X é igual à massa de nove átomos de He, determine o número de átomos de carbono (12C), que apresenta uma massa igual à massa de um átomo X. (Massa atômica do He = 4).
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.


A Alternativa correta é a letra "C"
COMENTÁRIOS:

MA (X) = 9 He
MA (X) = 9 . 4
MA (X) = 36 u
número de átomos de 12C = 36/12
número de átomos de 12C = 3.
4ª Questão: (UFG) As medidas de massa são, na realidade, a comparação com um padrão definido de maneira adequada. O padrão adotado pela IUPAC para as medidas de massa atômica é um doze avos da massa do carbono - isótopo 12, que é denominado de unidade unificada de massa atômica.

Sobre massas de átomos, é correto afirmar que:

a) massa atômica é um número que indica quantas vezes a massa de um átomo é maior que um doze avos do carbono – isótopo 12;
b) os átomos de um mesmo elemento químico podem ter massas diferentes;
c) as massas atômicas são utilizadas atualmente para classificar os elementos da Tabela Periódica.

Resposta:
a) Verdadeira.

b) Verdadeira.

c) Falsa. Atualmente são usados os números atômicos, e não as massas atômicas, para classificar os elementos da Tabela Periódica.

5ª Questão: (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos
79M e 81M. Sabendo que a massa atômica do elemento M é 79,90 u, determine os percentuais de cada isótopo do elemento M


Resposta:
Porcentagem (79M) = 55%;

Porcentagem (81M) = 45%.
6ª Questão: (FUVEST) O carbono ocorre na natureza como uma mistura de átomos dos quais 98,90 %  são 12C e 1,10% é 13C.

a) Explique o significado das representações 12C e 13C.

Isótopos do elemento químico carbono de números de massa 12 e 13.
b) Com esses dados, calcule a massa atômica do carbono natural.
Dados: massas atômicas: 12C=12,000; 13C=13,003.
12,01 u ou 12,00 u.

7ª Questão: A massa molecular do gás carbônico (CO2) é 44 u. Se a massa atômica do carbono fosse igual a 20 u, qual seria a suposta massa molecular do gás carbônico? Dado: C = 12 u.

8ª Questão:  (FGV) O cloro é encontrado na natureza em duas formas isotópicas de 35 e 37 unidades de massa atômica. Dado que a massa atômica média do cloro é de 35,45 uma, qual a percentagem dos dois isótopos na natureza?

a) 86,7 % 35Cl + 13,3 % 37Cl
b) 66,7 % 35Cl + 33,3 % 37Cl
c) 80,0 % 35Cl + 20,0 % 37Cl
d) 72,2 % 35Cl + 27,8 % 37Cl
e) 77,5 % 35Cl + 22,5 % 37Cl

 9ª Questão:  (UNESP) Na Natureza, de cada 5 átomos de boro, 1 tem massa atômica igual a 10 u. e 4 têm massa atômica igual a 11 u. Com base nestes dados, a massa atômica do boro, expressa em u, é igual a

a) 10
b) 10,5
c) 10,8
d) 11
e) 11,5

10ª Questão: O peso atômico ou massa atômica de um elemento químico é dado pela média ponderada dos isótopos. Por exemplo, o peso do oxigênio que aparece na tabela é 15,99 isto porque na natureza encontramos:
0xigênio-16: 99,76 %; oxigênio-17: 0,04 % e oxigênio-18: 0,20 %. Sabendo-se que na natureza existe 20 % de boro-10 e 80 % de boro-11, podemos dizer que o peso do boro que aparece na tabela periódica é:

a) 10,5
b) 10
c) 10,8
d) 11
e) 10,2

10ª Questão: (UFSCAR) O elemento magnésio, número atômico 12, ocorre na natureza como uma mistura de três isótopos. As massas atômicas destes isótopos, expressas em unidades de massa atômica (u), e suas respectivas abundâncias num dado lote do elemento, são fornecidos na tabela a seguir

Número de Massa do isótopo
Massa atômica (u)

% de abundância
24
23,98504
10
25
24,98584
10
26
25,98259
80

A massa atômica para este lote de magnésio, expressa em u, é igual a

a) 23,98504, exatamente.
b) 24,98584, exatamente.
c) 25,98259, exatamente.
d) um valor compreendido entre 23,98504 e 24,98584.
e) um valor compreendido entre 24,98584 e 25,98259.


11ª Questão: (FGV) As estações de energia térmica, especialmente aquelas que usam combustíveis, exemplo: carvão ou óleo, com alto conteúdo de enxofre, emitem uma mistura de SO2 e SO3.

Essa mistura, que pode ser designada como SOx, é um grande poluente atmosférico. Se a mistura é de 90 % SO2 e 10 % SO3, por peso, qual é o valor do x em SOx?

a) 2,10
b) 2,04
c) 2,08
d) 2,15
e) 2,12

12ª Questão: (Uerj 2015) Em 1815, o médico inglês William Prout formulou a hipótese de que as massas atômicas de todos os elementos químicos corresponderiam a um múltiplo inteiro da massa atômica do hidrogênio. Já está comprovado, porém, que o cloro possui apenas dois isótopos e que sua massa atômica é fracionária.

Os isótopos do cloro, de massas atômicas 35 e 37, estão presentes na natureza, respectivamente, nas porcentagens de:

a) 55% e 45%
b) 65% e 35%
c) 75% e 25%
d) 85% e 15%


13ª Questão: (Uem-pas 2015) Em física e química é essencial que aqueles que realizam medições adotem padrões aceitos por todos para representar os resultados dessas medições, de modo que tais resultados possam ser transmitidos de um laboratório para outro e verificados em qualquer lugar do mundo. Sobre o padrão de massa é correto afirmar que:

01) O padrão de massa do Sistema Internacional de Unidades (SI) é um cilindro de platina-irídio, cuja massa, atribuída em acordo internacional, é de 1 kg (um quilograma).
02) Na escala atômica existe um segundo padrão de massa, baseado no átomo 1H.
04) A unidade de massa atômica (u), definida por um acordo internacional, corresponde a um décimo da massa do 12C.
08) O mol é uma unidade do SI que mede a quantidade de uma substância, sendo que um mol de uma dada substância contém aproximadamente 6,02 ×1023 entidades elementares.
16) Um segundo padrão de massa é necessário visto que é possível comparar massas atômicas entre si com uma precisão superior à que atualmente se consegue comparando-as com o quilograma padrão


14ª Questão: Unimontes 2014) O cloro presente no PVC tem dois isótopos estáveis. O cloro-35, com massa 34,97 u, constitui 75,77% do cloro encontrado na natureza. O outro isótopo é o cloro-37, de massa 36,97 u. Em relação aos isótopos, é CORRETO afirmar que o cloro-37

a) contribui menos para a massa atômica do cloro.
b) apresenta maior quantidade de elétrons.
c) apresenta maior número atômico.
d) é mais abundante na natureza.

15ª Questão: (Pucrj 2014) Oxigênio é um elemento químico que se encontra na natureza sob a forma de três isótopos estáveis: oxigênio 16 (ocorrência de
99%); oxigênio 17 (ocorrência de 0,60%) e oxigênio 18 (ocorrência de 0,40%). A massa atômica do elemento oxigênio, levando em conta a ocorrência natural dos seus isótopos, é igual a:

a) 15,84
b) 15,942
c) 16,014
d) 16,116
e) 16,188


16ª Questão: (Uem 2012) Assinale o que for correto.

01) A unidade de massa atômica, cujo símbolo é u, é definida como sendo igual a
1/12 da massa de um átomo do isótopo 12C.
02) A massa atômica e o número de massa são grandezas idênticas.
04) A massa molar do CO2 é 44 u e a massa molecular do CO é 28 g/mol.
08) Um recipiente contendo 180 g de glicose possui o mesmo número de moléculas (porém distintas) que um recipiente contendo 1 mol de água.
16) A fórmula mínima da sacarose é
C6 H12O6.

17ª Questão: (IFSC 2011) O método mais moderno e preciso para determinar as massas atômicas é o do espectrômetro de massa. É um aparelho onde os átomos são ionizados, acelerados e desviados por um campo eletromagnético. Pelo maior ou menor desvio, pode-se calcular a massa atômica de isótopo por isótopo. Com esse aparelho, obtemos massas atômicas com precisão de até cinco casas decimais, além da abundância de cada isótopo na natureza.

FONTE: FELTRE, Ricardo. Química Geral. São Paulo: Moderna, 2004.

O magnésio é um elemento de origem mineral encontrado, em boa quantidade, nas sementes, nos frutos secos e nas leguminosas, desempenhando importante papel no controle do metabolismo biológico. Há três isótopos do magnésio na natureza: o isótopo de massa atômica
23,98u e abundância 79%, o isótopo de massa atômica 24,98u e abundância 10% e o isótopo de abundância 11%.

Sabendo que a massa atômica do magnésio obtida a partir da média ponderal é 24,30u, a massa do isótopo, cuja abundância é 11% é de...

a) 26,98.
b) 25,98.
c) 22,68.
d) 27,98.
e) 21,28.


18ª Questão: (UFRGS 2011) Desde o século XIX, uma das questões mais preocupantes para os químicos era a definição do peso dos átomos. Atualmente, as massas atômicas dos elementos químicos são representadas, em sua maior parte, por números fracionários.
O elemento magnésio, por exemplo, apresenta massa atômica aproximada de 24,3 unidades de massa atômica.

Uma justificativa adequada para este valor fracionário é que

a) os átomos de magnésio podem apresentar um número de elétrons diferente do número de prótons.
b) o número de nêutrons é sempre maior que o número de prótons nos átomos de magnésio.
c) O elemento magnésio pode originar diferentes variedades alotrópicas.
d) a massa de um átomo de magnésio é relativamente
24,3 vezes maior que a de um átomo do isótopo 12 do carbono.
e) o elemento magnésio é formado por uma mistura de isótopos naturais que apresentam massas atômicas diferentes.


19ª Questão: (RUSSEL) O cloro ocorre naturalmente como uma mistura de isótopos: 35Cl (massa de 34,97 u) e 37Cl (massa de 36,96 u). Se a abundância relativa do isótopo 35Cl é 75,35 %, qual é a massa atômica do Cl?

20ª Questão: O boro ocorre naturalmente como uma mistura de dois isótopos: 10B (massa de 10,01 u) e 11B (massa de 11,01 u). Se a massa atômica do boro é 10,81 u, quais são as abundâncias relativas dos dois isótopos?

21ª Questão: O cobre ocorre na natureza como uma mistura isotópica de 69,09 por cento de 63Cu (massa = 62,93 unidades de massa atômica por átomo) e 30,91 por cento de 65Cu (massa = 64,93 unidades de massa atômica por átomo). Qual é a massa atômica do cobre?

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