Una masa atómica (símbolo: ma) es la masa de un solo átomo de un elemento químico. Incluye las masas de las 3 partículas subatómicas que componen un átomo: protones, neutrones y electrones.
La masa atómica puede expresarse en gramos. Sin embargo, como cada átomo tiene una masa muy pequeña, esto no es muy útil. En su lugar, la masa atómica se expresa en unidades de masa atómica unificada (símbolo de unidad: u). 1 unidad de masa atómica se define como 1/12 de la masa de un solo átomo de carbono-12.:18 1 u tiene un valor de 1,660 539 066 60(50) × 10-27 kg.
Un átomo de carbono-12 tiene una masa de 12 u. Como los electrones son tan ligeros, podemos decir que la masa de un átomo de carbono-12 está formada por 6 protones y 6 neutrones. Como las masas de los protones y los neutrones son casi exactamente iguales, podemos decir que tanto los protones como los neutrones tienen una masa de aproximadamente 1 u.:18 Por lo tanto, podemos obtener un valor aproximado de la masa de un átomo en unidades de masa atómica calculando la suma del número de protones y el número de neutrones en el núcleo, que se llama número de masa. La masa atómica de un átomo suele estar dentro de 0,1 u del número de masa.
El número de protones que tiene un átomo determina de qué elemento se trata. Sin embargo, la mayoría de los elementos de la naturaleza están formados por átomos con diferente número de neutrones. Un átomo de un elemento con un determinado número de neutrones se denomina isótopo:44 Por ejemplo, el elemento cloro tiene dos isótopos comunes: cloro-35 y cloro-37. Ambos isótopos del cloro tienen 17 protones, pero el cloro-37 tiene 20 neutrones, 2 más que el cloro-35, que tiene 18. Cada isótopo tiene su propia masa atómica, llamada masa isotópica. En el caso del cloro, el cloro-35 tiene una masa de alrededor de 35 u, y el cloro-37 de alrededor de 37 u.
Como se mencionó anteriormente, tenga en cuenta que la masa atómica de un átomo no es lo mismo que su número de masa. El número de masa (símbolo: A) de un átomo es la suma del número de protones y el número de neutrones en el núcleo:20 Los números de masa son siempre números enteros sin unidades. Además, la masa isotópica relativa no es lo mismo que la masa isotópica, y la masa atómica relativa (también llamada peso atómico) no es lo mismo que la masa atómica.
Una masa isotópica relativa es la masa de un isótopo respecto a 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12. En otras palabras, una masa isotópica relativa te dice el número de veces que un isótopo de un elemento es más pesado que una doceava parte de un átomo de carbono-12. La palabra relativa en masa isotópica relativa se refiere a esta escala en relación con el carbono-12. La masa isotópica relativa es similar a la masa isotópica y tiene exactamente el mismo valor numérico que la masa isotópica, siempre que ésta se exprese en unidades de masa atómica. Sin embargo, a diferencia de la masa isotópica, los valores de la masa isotópica relativa no tienen unidades.
Al igual que la masa isotópica relativa, una masa atómica relativa (símbolo: Ar) es una proporción sin unidades. Una masa atómica relativa es la relación entre la masa media por átomo de un elemento de una muestra dada y 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12. Encontramos la masa atómica relativa de una muestra de un elemento calculando la media ponderada por la abundancia de las masas isotópicas relativas. Por ejemplo, para continuar con el ejemplo del cloro anterior, si hay un 75% de cloro-35 y un 25% de cloro-37 en una muestra de cloro,