O elemento químico neônio apresenta-se na natureza com a seguinte composição isotópica:
Isótopo Abundância
{ }^{20} \mathrm{Ne} 90 \%
{ }^{21} \mathrm{Ne} 0,27 \%
{ }^{22} \mathrm{Ne} 9,73 \%
Considerando as massas atômicas dos isótopos praticamente iguais aos seus números de massa, calcule a massa atômica do elemento neônio.

Passo 1

O enunciado pede: calcular a massa atômica média do elemento neônio usando a composição isotópica dada. Informações fornecidas (vou listar exatamente o que o enunciado deu):
\;{}^{20}\mathrm{Ne} com abundância \;90\%.
\;{}^{21}\mathrm{Ne} com abundância \;0,27\%.
\;{}^{22}\mathrm{Ne} com abundância \;9,73\%.
O enunciado também diz para considerar as massas atômicas dos isótopos praticamente iguais aos seus números de massa (ou seja, tomar massas \;20, \;21 e \;22 em unidades de massa atômica). O que se pede é a massa atômica média do neônio (em unidades de massa atômica, \mathrm{u}).

Passo 2

Conceito importante (explicação didática): quando um elemento tem vários isótopos com diferentes abundâncias naturais, a massa atômica média do elemento é uma média ponderada das massas dos isótopos. “Média ponderada” significa que cada massa isotópica é multiplicada pela sua fração percentual (convertida em fração decimal) e depois somamos tudo. A fórmula geral é:
M = \sum_{i} m_i \cdot f_i
onde \;M é a massa atômica média do elemento, \;m_i é a massa do i-ésimo isótopo (em \mathrm{u}) e \;f_i é a fração decimal da abundância natural desse isótopo (por exemplo, 90\% vira 0,90). Isso é só multiplicar cada massa pela sua “importância” (abundância) e somar — simples, mas poderosa.

Passo 3

Converter as abundâncias percentuais para frações decimais (sempre dentro de ...). As abundâncias dadas:
90\% \rightarrow 0,90,\qquad 0,27\% \rightarrow 0,0027,\qquad 9,73\% \rightarrow 0,0973.
Explicação rápida de como fiz: para transformar \;p\% em fração decimal divide-se por 100, por exemplo \;0,27\% = \dfrac{0,27}{100}=0,0027.

Passo 4

Associar as massas (assumidas iguais aos números de massa) a cada isótopo:
m_{20}=20,\qquad m_{21}=21,\qquad m_{22}=22.
Portanto, aplicando a fórmula da média ponderada:
M = 20\cdot 0,90 + 21\cdot 0,0027 + 22\cdot 0,0973.
Aqui eu só substituí \;m_i e \;f_i na fórmula do Passo 2.

Passo 5

Calcular cada termo separadamente (vou detalhar as contas para você poder refazer sem calculadora):
Primeiro termo:
20\cdot 0,90 = 18,0.
Segundo termo:
21\cdot 0,0027 = 21 \times 0,0027.
Para multiplicar mentalmente: 21\times 0,0027 = (20+1)\times 0,0027 = 20\times 0,0027 + 1\times 0,0027 = 0,054 + 0,0027 = 0,0567.
Terceiro termo:
22\cdot 0,0973 = (20+2)\times 0,0973 = 20\times 0,0973 + 2\times 0,0973.
Calculei: 20\times 0,0973 = 1,946 e 2\times 0,0973 = 0,1946. Somando: 1,946 + 0,1946 = 2,1406.

Passo 6

Somar os termos para obter a massa atômica média:
M = 18,0 + 0,0567 + 2,1406.
Agora somando com cuidado:
18,0 + 0,0567 = 18,0567,
18,0567 + 2,1406 = 20,1973.
Portanto, a massa atômica média calculada é \;20,1973\\ \mathrm{u}.

Passo 7

Interpretação e arredondamento (dica prática para prova): normalmente tabelas de massa atômica apresentam poucas casas decimais (por exemplo duas ou três). Se precisar dar a resposta com três casas decimais você pode arredondar \;20,1973 para \;20,197. Com duas casas decimais seria \;20,20. Mas o cálculo exato com os dados dados é \;20,1973\\ \mathrm{u}. Vai com calma — essa é a forma que seu professor espera: média ponderada das massas isotópicas.

Resposta

\;20,1973\\ \mathrm{u}

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