Uma massa atómica (símbolo: ma) é a massa de um único átomo de um elemento químico. Inclui as massas das 3 partículas subatómicas que compõem um átomo: prótons, neutrões e electrões.
Massa atómica pode ser expressa em gramas. Contudo, como cada átomo tem uma massa muito pequena, isto não é muito útil. Em vez disso, a massa atómica é expressa em unidades de massa atómica unificadas (símbolo de unidade: u). 1 unidade de massa atómica é definida como 1/12 da massa de um único átomo de carbono-12.:18 1 u tem um valor de 1.660 539 066 60(50) × 10-27 kg.
Um átomo de carbono-12 tem uma massa de 12 u. Como os electrões são tão leves, podemos dizer que a massa de um átomo de carbono-12 é feita de 6 prótons e 6 neutrões. Como as massas de prótons e neutrões são quase exactamente as mesmas, podemos dizer que tanto os prótons como os neutrões têm uma massa de aproximadamente 1 u.:18 Assim, podemos obter um valor aproximado da massa de um átomo em unidades de massa atómica, calculando a soma do número de prótons e o número de neutrões no núcleo, que é chamado de número de massa. A massa atómica de um átomo está normalmente a 0,1 u do número de massa.
O número de prótons que um átomo tem determina que elemento é. Contudo, a maioria dos elementos na natureza consistem em átomos com diferentes números de neutrões. Um átomo de um elemento com um certo número de neutrões é chamado um isótopo.:44 Por exemplo, o elemento cloro tem dois isótopos comuns: cloro-35 e cloro-37. Ambos os isótopos de cloro têm 17 protões, mas o cloro37 tem 20 neutrões, 2 mais neutrões do que o cloro35, que tem 18. Cada isótopo tem a sua própria massa atómica, chamada sua massa isotópica. No caso do cloro, o cloro35 tem uma massa de cerca de 35 u, e o cloro37 cerca de 37 u.
Como mencionado acima, note-se que a massa atómica de um átomo não é a mesma que o seu número de massa. O número de massa (símbolo: A) de um átomo é a soma do número de prótons e o número de neutrões no núcleo.:20 Os números de massa são sempre números inteiros sem unidades. Além disso, a massa isotópica relativa não é a mesma que a massa isotópica, e a massa atómica relativa (também chamada massa atómica) não é a mesma que a massa atómica.
Uma massa isotópica relativa é a massa de um isótopo em relação a 1/12 da massa de um átomo de carbono-12. Por outras palavras, uma massa isotópica relativa indica o número de vezes que um isótopo de um elemento é mais pesado que um duodécimo de um átomo de carbono-12. A palavra relativa em massa isotópica relativa refere-se a esta escala em relação ao carbono-12. A massa isotópica relativa é semelhante à massa isotópica e tem exactamente o mesmo valor numérico que a massa isotópica, sempre que a massa isotópica é expressa em unidades de massa atómica. No entanto, ao contrário da massa isotópica, os valores de massa isotópica relativa não têm unidades.
Massa isotópica relativa, uma massa atómica relativa (símbolo: Ar) é uma razão sem unidades. Uma massa atómica relativa é a razão da massa média por átomo de um elemento de uma determinada amostra para 1/12 da massa de um átomo de carbono-12. Encontramos a massa atómica relativa de uma amostra de um elemento, calculando a média ponderada pela abundância das massas isotópicas relativas. Por exemplo, para continuar o exemplo do cloro de cima, se houver 75% de cloro35 e 25% de cloro37 numa amostra de cloro,