Average Atomic Mass Beanium Lab (Teacher Notes)

Laboratorio: Masa atómica promedio del Beanio (Notas para el profesor)
PSI Química
Objetivo:
Los objetivos de este laboratorio son:
 Usar la masa relativa y las abundancias relativas de los isótopos del nuevo elemento Beanio
para determinar su masa atómica promedio.
 Comprender la diferencia entre un promedio y una masa promedio.
Escenario:
La mayoría de los elementos tienen isótopos naturales. Los isótopos son átomos de un mismo
elemento con un número diferente de neutrones y por lo tanto tienen diferentes masas. Las masas
relativas y las abundancias relativas de estos isótopos naturales, se utilizan para determinar la masa
atómica promedio de un elemento. La masa atómica promedio es una masa promedio. Una masa
promedio a diferencia de un promedio toma en cuenta la abundancia relativa de los isótopos
naturales y es la mejor determinación de la masa atómica promedio.
Materiales:

Tres de las cuatro muestras de porotos, balanza, lápiz, y una hoja para anotar los registros y
platillos de pesaje (si están disponibles).
Preparación (si es posible antes de la clase):
 Preparar las muestras de Beanio para los estudiantes mediante la una mezcla al azar de tres
a cuatro tipos de porotos. Un mínimo de 10 granos por tipo garantizaría una buena masa
promedio de los diferentes tipos de porotos.
 Para asegurarse, revisar una vez con los estudiantes, la masa de todos los porotos y de cada
tipo.
Tiempo: Este es un periodo de laboratorio. La temporización aproximada es la siguiente:
 5 minutos para ordenar y contar los porotos.
 10 minutos para pesar los grupos de porotos. El tiempo total que se emplea en completar este
paso, depende del número de balanzas disponibles.
 10 minutos para completar los cálculos.
 15 minutos para responder preguntas adicionales.
Resultados esperados y ejemplos:


Los estudiantes pesan y cuentan los porotos correctamente.
Los estudiantes probablemente se confundirán, cuando se trata de determinar la masa
atómica promedio del Beanium con las masas relativas y las abundancias relativas de sus
isótopos. Sería una buena idea introducir la siguiente fórmula para que, al día siguiente y
cuando tengan que completar sus cálculos usen esta fórmula:
Masa atómica promedio
=
(Abundancia relativa Isótopo A x Masa relativa Isótopo A)
+ (Abundancia relativa Isótopo B x Masa relativa Isótopo B)
+ (Abundancia relativa Isótopo C x Masa relativa Isótopo C)......

Comprender la diferencia entre un promedio y una masa promedio, es siempre un desafío
conceptual para los estudiantes. La forma mas sencilla de explicarlo, puede ser utilizando un
elemento real, por ejemplo el Magnesio.
Isótopo
Abundacia relativa
Masa atómica (uma)
24Mg
0.7899
23.98504
25Mg
0.1000
24.98584
26Mg
0.1101
25.98259
Pida a los estudiantes que determinen la masa atómica del magnesio usando un promedio y
una masa promedio. Observarán que en promedio da un valor de 24.98449 uma y una masa
promedio da la masa atómica real de 24,3050 uma. El predominio de 24Mg, es casi el 80% del
total, da lugar a un valor menor para la masa atómica promedio calculada a partir de la masa
promedio que si ha calculado un promedio regular. El promedio habitual supone, en este caso,
que hay tres isótopos y que cada isótopo tiene una abundancia 33,333%, pero esto no es
cierto.
Siguiente etapa (día siguiente):
 Es muy importante que los estudiantes estimen que la masa atómica promedio de un
elemento debe darse por las masas relativas y las abundancias relativas de sus isótopos
naturales. Un buen ejercicio a continuación de la práctica de laboratorio, es darles ejemplos
como el de abajo y hacer que calculen la masa atómica promedio del elemento.


Isótope
Abundacia relativa
Masa atómica (uma)
100Ohno
0.1200
99.98332
101Ohno
0.6690
100.98660
105Ohno
0.2110
104.98111
Para asegurarse que los estudiantes puedan completar el cálculo matemático dado, primero
que calculen la masa atómica promedio. Es una buena idea para hacer elementos ficticios
hechos con su nombre, nombre de la escuela, o sus nombres para que puedan practicar y en
el caso de no ser capaz de buscar la respuesta real.
Desafío: Pida a los estudiantes que determinen la masa relativa de un isótopo de un elemento
que tiene dos o más isótopos naturales. De a los estudiantes la masa atómica promedio del
elemento, la abundancia relativa de cada uno de los isótopos y las masas relativas de uno o
dos isótopos naturales y vea si pueden resolver la masa relativa de los isótopos restantes.
Presentación y apuntes:
La presentación de la clase en formato Smart Notebook y apuntes se encuentran disponibles para el
profesor, mediante el acceso al sitio web de PSI Química en la Unidad de Estructura Atómica.