Calcolo della massa atomica (MA) Consideriamo un atomo di cloro

Calcolo della massa atomica (MA)
Consideriamo un atomo di cloro-35 e calcoliamone la massa atomica teorica, ottenuta per somma
delle masse delle singole particelle che lo costituiscono.
Sapendo dalla tavola periodica che per il cloro Z (n. atomico) è pari a 17 avremo:
Z = n. di protoni = 17
elettroni = 17 (hanno massa trascurabile)
neutroni = A – Z (n. di massa – n. atomico) = 35 – 17 = 18
massa protone = 1,007 u; massa neutrone = 1,009 u
MA cloro-35 = 17x1,007 u + 18x1,009 u = 17,12 + 18,16 = 35,28 u
Sperimentalmente si può determinare MA cloro-35, questa è pari a 34,97 u.
Esiste quindi una differenza di massa tra la MA teorica e quella reale, in questo caso pari a 35,28 –
34,97 = 0,31 u, tale differenza viene chiamata anche “difetto di massa”.
Essa è dovuta alla formazione del legame tra le particelle costituenti il nucleo atomico (protoni e
neutroni, che complessivamente vengono indicati con il termine “nucleoni”). L'energia associata al
difetto di massa si può calcolare con la nota relazione di Einstein E = m x c 2 . Basta un piccolo
difetto di massa per avere una grande liberazione di energia essendo c 2 una costante di valore molto
grande (c = velocità della luce = circa 300.000 km/s).
Per MA cloro-37, si determina sperimentalmente che è pari a 36,97 u.
Sappiamo inoltre che il cloro in natura è presente nelle sue diverse forme isotopiche secondo le
seguenti percentuali: Cl-35 = 75,8%; Cl-37 = 24,2%.
Il calcolo della MA del cloro consiste nel calcolo della media ponderata (ossia che tiene conto della
diversa presenza percentuale dei due isotopi in natura):
MA Cl = (75,8x34,97 + 24,2x36,97 ) / 100 = 35,45 u
Questo è esattamente il valore di MA (medio ponderato) che troviamo per l'atomo di cloro nella
tavola periodica.
prof. Luigi Cenerelli a.s. 2016-2017