Documento sobre isótopos y el cálculo de la masa atómica. Se da una definición de isótopo y se detalla lo que representa un símbolo nuclear. Se enseña a interpretar el símbolo atómico y a calcular la masa atómica; en ambos casos se hace un chequeo del aprendizaje y se entregan las soluciones de los problemas planteados.

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ISÓTOPOS Y MASA ATÓMICA

2. Isótopos
Isótopos
• son átomos del mismo elemento que
tienen diferentes números másicos
• tienen el mismo número de protones, pero
diferente número de neutrones
2 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

3. Símbolo nuclear
Un símbolo nuclear
• representa un átomo particular de un elemento
• entrega el número másico en la esquina
superior izquierda y el número atómico en la
esquina inferior izquierda
Ejemplo: Un átomo de Magnesio con un número
atómico de 12 y un número másico de 24 tiene
el siguiente símbolo atómico:
3 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

4. Información del símbolo
Nuclear
• El símbolo nuclear indica el número de
protones (p+), neutrones, (n) y electrones (e-)
en un átomo particular.
16 31 65
O P Zn
8 15 30
8 p+ 15 p+ 30 p+
8 n 16 n 35 n
8 e- 15 e- 30 e-
4 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

5. Chequeo de aprendizaje
El Carbono que está presente en la naturaleza
consta de tres Isótopos, 12C, 13C, y 14C. Indica el
Nº de protones, de neutrones y de electrones en
cada uno de los siguientes.
12C 13C 14C
6 6 6
protones
neutrones
electrone
s
5 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

6. Solución
El Carbono que está presente en la naturaleza
consta de tres Isótopos, 12C, 13C, y 14C. Indica el
Nº de protones, de neutrones y de electrones en
cada uno de los siguientes.
12C 13C 14C
6 6 6
protones 6 p+ 6 p+ 6 p+
neutrones 6 n 7 n 8 n
electrones 6 e- 6 e- 6 e-
6 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

7. Chequeo de aprendizaje
Escribe los símbolos nucleares para los
átomos con las siguientes partículas
subatómicas:
A. 8 p+, 8 n, 8 e-
B. 17 p+, 20 n, 17e-
C. 47 p+, 60 n, 47 e-
7 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

8. Solución
Escribe los símbolos nucleares para los átomos
con las siguientes partículas subatómicas:
16O
A. 8 p+, 8 n, 8 e- 8
B. 17p+, 20 n, 17e- 37Cl
17
C. 47p+, 60 n, 47 e- 107Ag
47
8 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

9. Chequeo de aprendizaje
1. ¿Cuál de los siguientes pares son Isótopos del
mismo elemento?
2. ¿En cuál de los siguientes pares de átomos hay 8
neutrones?
A. 15X 15X
8 7
B. 12X 14X
6 6
C. 15X 16X
7 8
9 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

10. Solución
1. B. 12X 14X
6 6
Ambos símbolos nucleares representan
Isótopos del Carbono con seis protones
cada uno, pero uno tiene 6 neutrones y el
otro tiene 8.
2. C. 15X 16X
7 8
El átomo de nitrógeno (7) y el átomo de
oxígeno (8) tienen 8 neutrones.
10 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

11. Masa atómica
La Masa atómica de un elemento
• es listada bajo el Símbolo de
cada elemento en la tabla
periódica
• Informa la masa “promedio” de un
átomo de cada elemento comparado
con 12C (vea la explicación en la página 24)
• No es lo mismo que el número
másico
11
Na
22.99
11 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

12. Isótopos del Magnesio
En la naturaleza hay tres isótopos
del magnesio.
12 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

13. Ejemplos de Isótopos y sus
Masas atómicas
Muchos
elementos tienen
dos o más
Isótopos que
contribuyen a la
Masa atómica de
ese elemento.
13 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

14. Cálculo de la Masa atómica
El cálculo de la Masa atómica requiere de:
• la abundancia en porcentaje(%) de cada
isótopo
• la Masa atómica de cada isótopo de ese
elemento
• la suma de los promedios de las masas
atómica
masa del isótopo(1) x (%) + masa del isótopo(2) x (%) + …
100 100
14 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

15. Masa atómica del Magnesio
La Masa atómica del Mg
• se debe a todos los
isótopos del Mg
• es un promedio de las masas
atómicas del Mg
• no es un número entero
15 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

16. = 23.99 uma x 78.70/100 = 18.88 uma
= 24.99 uma x 10.13/100 = 2.531 uma
= 25.98 uma x 11.17/100 = 2.902 uma
Cálculo de la Masa atómica
Isótopo Masa Abundancia
G G G
24Mg
25Mg
26Mg
Masa atómica (masa promedio) Mg = 24.31 uma
Mg
24.31
16 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

17. Chequeo de aprendizaje
Usando la tabla periódica, especifica la Masa
atómica de cada elemento:
A. Calcio
B. Aluminio
C. Plomo
D. Bario
E. Hierro
17 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

18. Solución
Usando la tabla periódica, especifica la Masa
atómica de cada elemento:
A. Calcio 40.08 uma
B. Aluminio 26.98 uma
C. Plomo 207.2 uma
D. Bario 137.3 uma
E. Hierro 55.85 uma
18 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

19. Masa atómica para el Cl
• La Masa atómica del
cloro es la masa
promedio de los dos
Isótopos 35Cl y 37Cl.
El Cloro, con dos isótopos naturales,
tiene una Masa atómica de 35.45.

20. Cálculo de la Masa atómica
del Cl
35Cl tiene una Masa atómica de 34.97 (75.76%) y
37C tiene una Masa atómica de 36.97 (24.24%).
• Use la Masa atómica y el porcentaje de
cada isótopo para calcular la contribución
de cada isótopo a la masa promedio.
34.97 x 75.76 = 26.49 uma
100
35.97 x 24.24 = 8.962 uma
100 35.45 uma
• La suma es la masa promedio o Masa
atómica del Cl. 35.45 uma
20 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

21. Chequeo de aprendizaje
El Galio es un elemento encontrado en láseres
usado en lectores de discos compactos. En una
muestra de Galio, hay 60.11% de 69Ga (Masa
atómica 68.93) y 39.89% de 71Ga (Masa atómica
70.92).
¿Cuál es la Masa atómica del Galio?
22 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

22. Solución
69Ga
68.93 uma x 60.11 = 41.43 uma (del 69Ga)
100
71Ga
70.92 uma x 39.89 = 28.29 uma (del 71Ga)
100
Masa atómica del Ga = 69.72 uma 31
Ga
69.72
23 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.

23. Desde 1961, la IUPAC (International Union 0f Pure and Applied Chemistry)
acordó utilizar un nuevo patrón: el isótopo del carbono de número másico
12 (que se representa como C12
ó como C-12), al que se le adjudicó la
masa atómica exacta de 12 uma.
En un principio, se tomaba al hidrógeno como patrón, por su cualidad de
ser el elemento más ligero, y se le adjudicó también arbitrariamente el
peso unidad. A la masa correspondiente se la denominó «unidad de masa
atómica UMA.
De esta manera, el que el cloro tenga, por ejemplo, una masa atómica de
35,5, significa que sus átomos son 35,5 veces más pesados que 1/12 del
átomo de C12
.
En definitiva, hay que considerar que:
a) La masa atómica de un elemento es una masa relativa, comparada
con la masa de un átomo de C-12.
b) La masa atómica de un elemento es, en realidad, el la masa
atómica media de todos los isótopos de ese elemento, teniendo en cuenta
la cantidad relativa de cada isótopo, tal como se presenta dicho elemento
en la naturaleza (abundancia relativa)
24 Departamento de Ciencias, SFC Prof. Gustavo Toledo C.