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Diferencia entre masa atómica y peso atómico

Estamos ante un lío químico para fliparlo en colores.

La química está muy bien aprenderla porque es una ciencia maravillosa y fundamental.

Pero hay momentos en los que nos atragantamos con los conceptos.

Y esas cosas uno no se las puede permitir.

Pero no pasa nada.

Cuando llega ese momento hay que hacer una ensalada, y digerirla.

Ensalada

Existe esta lista fantasmagórica de conceptos que a simple vista son iguales o muy parecidos:

Y eso da lugar a confusión.

Pero vamos a empezar por diferenciar una cosa básica.

Masa y peso no son la misma cosa.

Perfecto.

¿Cuál es la diferencia?

Directamente, son dos conceptos distintos.

La masa es la cantidad de materia que tenemos en juego y el peso de esta es cómo de fuerte tira la gravedad de dicha cantidad.

Como el peso es la fuerza con la que la gravedad tira de la masa, pues el peso cambia cuando cambia la gravedad a la que esta masa se ve sometida.

No pesas lo mismo ahí donde estás ahora que en la Luna, porque en la Luna la gravedad es distinta.

Y asumimos que no estás en la Luna.

Sin embargo, la masa es la que hay.

No depende de dónde estás sino de cuánto has comido.

O de cuánta cantidad de materia tenga el cuerpo que estamos mirando.

La masa de un átomo es la cantidad de materia que posee ese átomo.

La masa atómica

Es la masa de los protones y neutrones juntos.

La masa de los electrones no se considera porque es tan pequeñita en comparación que no merece la pena contarla.

Un electrón tiene una masa que es en torno a las 1800 veces menor que la de los protones o neutrones, mientras que estos dos tienen aproximadamente la misma.

Esta masa se mide en umas (unidades de masa atómica).

¿Por qué otra unidad de masa si ya tenemos los kilos y los gramos?

Pues, porque la masa de un protón en kilos sería de unos 1.6726×10−27 kg, y como eso es un número tan pequeñito pues nos inventamos una unidad distinta y así los números son más bonitos.

Básicamente.

El peso atómico

Vamos a ver qué dice la definición formal.

Definición formal: El peso atómico (también conocido como masa atómica relativa) de un elemento de una fuente especificada es la razón de la masa media por átomo del elemento a 1/12 de la masa de un átomo 12C.

Vale.

Para empezar nos dan un paréntesis que dice que también se conoce como masa atómica relativa.

Son sinónimos.

Mezclando peso y masa donde peso y masa son cosas distintas.

Pero bueno, no pasa nada.

Luego nos hablan de un elemento de una fuente especificada.

Para cagarse del susto.

Bueno pues el caso es que en el mundo de los átomos, algunos son más caprichosos que otros y según de dónde los hayamos cogido pues tienen un poquito más de masa o menos.

De ahí que dependa de la fuente, del origen, de donde viene.

Y para terminar nos dice que es la razón de la masa media por átomo a un doceavo de la masa de un átomo de Carbono-12.

A veces, los átomos del mismo elemento cambian el número de neutrones, y aunque sean el mismo elemento -misma cantidad de protones-, son diferentes versiones.

Esas versiones con variaciones del número de neutrones de un mismo elemento se llaman isótopos.

Entonces, el carbono puede aparecer con distinto número de neutrones y a este en concreto pues se le llama carbono-12.

Como representa más del 98% del carbono que hay en la superficie terrestre, nosotros vamos a llamarlo carbono común.

Los otros son carbonos raros.

¿Entonces de qué estamos hablando?

En esencia, cuando hablamos de "peso atómico" o "masa atómica relativa" (no confundir con "masa atómica") estamos comparando la masa media de los átomos de una fuente específica con un doceavo de la masa de un carbono común.

Y lo que es común y normal de verdad es que todavía no te hayas enterado del todo bien.

Pero bueno, para ponértelo claro:

El peso atómico es una medida adimensional (sin unidades) que representa la razón o proporción de la masa de los átomos de un elemento obtenido de un sitio o fuente específica en comparación con la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.

En cambio la masa atómica sí tiene unidades, se suele medir en umas (unidades de masa atómica). Representa la cantidad de materia de un átomo.

Peso atómico estándar

Como medir todos los puñados de átomos de cada fuente específica es una gran dificultad, pues se hace una medición media y se pone en una tabla y se le llama estándar.

Pero nada del otro mundo.

El peso atómico estándar es la media de las mediciones de pesos atómicos más comunes.

Masa molar

La cantidad de masa por cada mol de materia.

Recordemos que decir un mol es como decir "dado que no puedo coger solo un átomo o una molécula, pues cojo un puñado muy grande de 6,022 x 1023 átomos o moléculas y ya está".

Ver: ¿Qué es un mol?

La masa molar de los elementos atómicos coincide exactamente con su peso atómico estándar, cambiándole las unidades, naturalmente.

Es así de facil.

Para que lo entiendas de verdad

Si lees con detenimiento todo lo anterior, ya lo entiendes.

Pero quizás no te da la gana o quizás necesitas una ayudita final:

Un átomo está constituido por una cantidad de materia - masa.

Esa cantidad de materia o masa es lo que se llama masa atómica.

Suele medirse en umas.

Una uma es, por definición, la cantidad de materia equivalente a la doceava parte de un átomo de carbono común.

¿Por qué doce?

Porque el carbono común tiene 6 protones y 6 neutrones, y al dividir el total por 12 es para hacer referencia a la masa de un protón o un neutrón solito (que son casi iguales).

Pero el caso es que cada átomo es un poquito distinto y por eso hay que establecer una medida media que se ha decidido llamar peso atómico estándar o masa atómica relativa, y que viene siendo la relación media entre una medida de las masas de las versiones más comunes de cada elemento comparadas con la doceava parte de la masa de un átomo de carbono.

Eso de compararlo, ¿por qué?

Porque medir es comparar.

Cuando mides 3 metros estás comparando la magnitud que tienes con la unidad de referencia de un metro, que es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo.

Cuando quieres medir lo que pesa un átomo de hierro, pues lo comparas con una unidad de referencia.

En este caso se elige como unidad de referencia la doceava parte de un átomo de carbono, que se llama uma.

Y los comparas, y dices: "anda, este átomo de hierro tiene 55, 81 veces más masa que la doceava parte de un átomo de carbono".

O lo que es lo mismo: "anda, este átomo de hierro tiene una masa de 55, 81 umas".

Pero es que luego, encuentras otro átomo de hierro y, al compararlo con la uma, no es igual sino que esta vez su masa comparada con la de una doceava parte de un átomo de carbono es 55,85 más grande, por ejemplo.

Entonces, dices: "pues voy a calcularlo para unos cuantos ejemplares y calculo la media, y lo llamo peso atómico estándar del hierro".

De forma práctica, la diferencia más grande es que una lleva unidades y la otra no.

Porque una es una proporción y la otra es una medida directa.

El nombre supone una controversia porque hay muchos a los que no les gusta el nombre de "peso atómico" ya que no es un peso, sino una masa.

Pero bueno, como es el nombre que se le ha dado desde que se empezó a estudiar el asunto, pues así es.

Te dejo aquí el peso atómico estándar de algunos elementos, para que le des de comer al gusanito de la curiosidad:

Perfecto.

Regalito

La masa molecular también la vas a escuchar muchas veces.

Y es un concepto importante.

No es otra cosa que la suma de todas las masas atómicas de los elementos que componen la molécula.

¿Qué pasa?

La química es un mundo amplio y muy interesante.

Maravilloso.

Gracias a la química tienes champú, ropa de colores, alimentos bien conservados, medicina, microchips, plásticos, baterías, productos de limpieza, pasta de dientes, cuchillos de acero inoxidable...

Bueno, el caso es que no hay que dejarse confundir por los conceptos confusos ni las cosas mal explicadas.

Si quieres saber más, sin asustarte, puedes ver el curso para aprender química de manera fácil.

Y si te gusta la ciencia en general, también puedes apuntarte al club Salamarkesa.

Saludos.