Solvants et solutés : Isotopes et masse molaire

Un atome de symbole $\rm X$, dont le noyau comporte $\rm Z$ protons et $\rm A$ nucléons, est noté :

La masse molaire atomique $\rm M$ en $\rm g.mol^{-1}$ d’un élément est la masse d’une mole d’atomes de cet élément. On écrit $\rm M = NA \times m$ avec m masse de l’entité en $\rm g$. On trouve les valeurs des masses molaires atomiques dans le tableau périodique. La masse molaire moléculaire $\rm M$ en $\rm g.mol^{-1}$ d’un élément est la masse d’une mole de molécules : elle est égale à la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes qui constituent la molécule. 

Exemple : $\rm M(C_6H_{12}O_6)$ $\rm = 6 \times M(C)$ $+$ $\rm 12 \times M(H) + 6 \times M(O)$ $\rm = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16$ $\rm = 180~g.mol^{-1}$. 

Deux atomes sont qualifiés d’isotopes si leur noyau comporte le même nombre de protons mais que leur nombre de neutrons est différent.

Etant donné que deux isotopes ont un nombre de nucléons différent, leur masse molaire est aussi différente.

Si un élément est constitué de plusieurs isotopes (atomes qui ont le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différents), la masse molaire atomique de cet élément tient compte de la proportion des différents isotopes.

Par exemple, le bore à l'état naturel est constitué d'un mélange de bore $\rm 10~B$ à hauteur de $19,64\%$ et de bore $\rm 11~B$ à hauteur de $80,36\%$.

Ainsi, la masse molaire du bore s'écrit :

$\displaystyle \rm M \Big(B\Big) = \frac{19,64}{100} \times M \Big(^{10}B\Big) + \frac{80,35}{100} \times M \Big(^{11}B\Big)$

Soit : $\displaystyle \rm M \Big(B\Big) = \frac{19,64}{100} \times 10 + \frac{80,35}{100} \times 11$ $\rm = 10,80~g.mol^{-1}$

Dans la classification périodique, on peut lire la masse molaire atomique d'un élément :