Diferencia entre masa atómica y peso molecular

La principal clave entre la masa atómica y el peso molecular es que la la masa atómica es la masa de un solo átomo, mientras que el peso molecular es la suma de los pesos de los átomos en la molécula.

Los átomos son los componentes básicos de toda la materia. Un átomo tiene peso; es la masa atómica. Los átomos pueden unirse en varias combinaciones para formar moléculas y otros compuestos. Las estructuras moleculares dan las proporciones exactas de los átomos; por lo tanto, podemos escribir fórmulas moleculares para compuestos. Estos son importantes para determinar el peso molecular.

¿Qué es la masa atómica?

Los átomos contienen principalmente protones, neutrones y electrones. La masa atómica es simplemente la masa de un átomo. En otras palabras, es el conjunto de masas de todos los neutrones, protones y electrones en un solo átomo, específicamente, cuando el átomo no está en movimiento (masa en reposo). Tomamos la masa en reposo porque, según los fundamentos de la física, cuando los átomos se mueven a muy alta velocidad, las masas aumentan.

Sin embargo, la masa de un electrón es considerablemente muy pequeña en comparación con las masas de protones y neutrones. Por tanto, podemos decir que la contribución de los electrones a una masa atómica es menor. La mayoría de los átomos de la tabla periódica tienen dos o más isótopos. Los isótopos se diferencian entre sí por tener diferente número de neutrones, aunque tengan la misma cantidad de protones y electrones. Dado que su cantidad de neutrones es diferente, cada isótopo tiene una masa atómica diferente.

Figura 01: Masas atómicas de elementos químicos.

Además, las masas de los átomos son extremadamente pequeñas; por lo tanto, no podemos expresarlos en unidades de masa normales como gramos o kilogramos. Para nuestros propósitos, estamos usando otra unidad llamada unidad de masa atómica (uma) para medir la masa atómica. 1 unidad de masa atómica es la doceava parte de la masa de un isótopo C-12. Cuando dividimos la masa de un átomo por la masa de una doceava parte de la masa de un isótopo C-12, podemos obtener su masa relativa. Sin embargo, en el uso general cuando decimos la masa atómica relativa de un elemento, nos referimos a su peso atómico (porque lo calculamos considerando todos los isótopos).

¿Qué es el Peso Molecular?

El peso molecular es la colección de pesos de todos los átomos en una molécula. La unidad SI de este parámetro es gmol^-1. Esto da la cantidad de átomos/moléculas/compuestos presentes en un mol de la sustancia. En otras palabras, es la masa del número de Avogadro de átomos/moléculas o compuestos.

Figura 02: Puntos de ebullición y masas molares (pesos moleculares) de diferentes compuestos

Es importante medir el peso de los átomos y moléculas en el escenario práctico. Pero es difícil pesarlos como partículas individuales, ya que sus masas son extremadamente pequeñas según los parámetros normales de pesaje (gramos o kilogramos). Por lo tanto, para llenar este vacío y medir las partículas a nivel macroscópico, el concepto de masa molar es muy útil.

La definición de peso molecular se relaciona directamente con el isótopo de carbono-12. La masa de un mol de átomos de carbono 12 es exactamente 12 gramos, que es su masa molar es exactamente 12 gramos por mol. Además, podemos calcular el peso molecular de moléculas que contienen los mismos átomos como O₂ o norte₂ multiplicando el número de átomos por el peso atómico de los átomos. Sin embargo, el peso molecular de los compuestos como NaCl o CuSO₄ se calcula sumando los pesos atómicos de cada átomo.

¿Cuál es la diferencia entre la masa atómica y el peso molecular?

La masa atómica da la masa de los átomos, mientras que el peso molecular da la masa de las moléculas. Sin embargo, la diferencia clave entre la masa atómica y el peso molecular es que la masa atómica es la masa de un solo átomo, mientras que el peso molecular es la suma de los pesos de los átomos en la molécula. Como otra diferencia significativa entre la masa atómica y el peso molecular, la unidad de medida de la masa atómica es amu, mientras que la unidad de peso molecular es g/mol.

Además, existe una diferencia entre la masa atómica y el peso molecular en la forma en que calculamos estas dos cantidades. Podemos determinar la masa atómica fácilmente sumando las masas de neutrones, protones y electrones del átomo. Sin embargo, determinamos la masa de una molécula o el peso molecular de una molécula sumando las masas promedio de los átomos en la molécula.

La siguiente ilustración presenta la diferencia entre la masa atómica y el peso molecular en forma tabular.

Resumen: masa atómica frente a peso molecular

Usamos los términos masa atómica y peso molecular principalmente en cálculos de química general para determinar los valores relacionados con las reacciones químicas; como la cantidad de reactivos, productos, etc. La diferencia clave entre la masa atómica y el peso molecular es que la masa atómica es la masa de un solo átomo, mientras que el peso molecular es la suma de los pesos de los átomos en la molécula.

Referencia:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Cómo calcular la masa atómica". ThoughtCo, 5 de diciembre de 2018. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. "Tabla periódica de elementos, masa atómica en blanco y negro" por Dmarcus100 - Trabajo propio, (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Gráfico de punto de ebullición frente a masa molar" Por Jpta - Trabajo propio, (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia