Isotop adalah atom-atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda. Dengan kata lain, atom-atom yang termasuk isotop memiliki lambang unsur yang sama namun angka yang ditulis di bagian atas pada notasi atom berbeda. Contoh paling sederhana adalah isotop-isotop atom hidrogen, yaitu $_{1}^{1}H, \: _{1}^{2}H, \: \text{dan} \: _{1}^{3}H$.

Setiap isotop memiliki persentase kelimpahan tersendiri. Kelimpahan ini menunjukkan banyaknya suatu isotop atom, di antara jumlah atom keseluruhan. Isotop Cl-37 dengan kelimpahan 25% artinya di alam terdapat 25 isotop Cl-37 dalam setiap 100 atom Cl.

Dengan menjumlahkan hasil kali antara persentase dan massa setiap isotop diperoleh massa rata-rata atom. Massa rata-rata ini disebut massa atom relatif dan diberi simbol Ar.

Secara matematis dapat ditulis seperti berikut.$$Ar \: X = (\% \: x_1 \cdot m \: x_1) + (\% \: x_2 \cdot m \: x_2)$$

Rumus ini berlaku untuk atom dengan dua buah isotop. Untuk atom yang jumlah isotopnya lebih dari dua, rumus di atas sisa ditambahkan sehingga jumlah sukunya sama dengan jumlah isotop yang ada.

Rumus yang sama juga digunakan untuk mencari persentase kelimpahan isotop. Kelimpahan salah satu isotop dimisalkan dengan x%, dan kelimpahan isotop lainnya dengan (100 - x)%.

CONTOH

  1. Unsur seng terdiri dari 60% isotop Zn-65 dan 40% isotop Zn-66. Tentukan massa rata-rata atom seng!

Jawab:

$$\begin{aligned}Ar \: Zn &= (\% \: Zn-65 \cdot m \: Zn-65) + (\% \: Zn-66 \cdot m \: Zn-66) \\&= \left( \frac{60}{100} \cdot 65 \right) + \left( \frac{40}{100} \cdot 66 \right) \\&= 39+26.4 \\&= 65.4\end{aligned}$$

Jadi, massa rata-rata atom seng adalah 65,4 sma.

  1. Unsur Klorin memiliki 2 macam isotop, yaitu Cl-35 dan Cl-37. Tentukan kelimpahan kedua isotop tersebut, jika diketahui massa atom relatif Cl 35,5!

Jawab:

Misalkan kelimpahan Cl-35 = x%, sehingga kelimpahan Cl-37 (100 - x)%.

$$\begin{aligned}Ar \: Cl &= (\% \: Cl-35 \cdot m \: Cl-35) + (\% \: Cl-37 \cdot m \: Cl-37) \\35.5 &= \left( \frac{x}{100} \cdot 35 \right) + \left( \frac{100-x}{100} \cdot 37 \right) \\3550 &= x \cdot 35+(100-x) \cdot 37 \\3550 &= 35x+3700-37x \\2x &= 150 \\x &= 75\end{aligned}$$

Jadi, kelimpahan Cl-35 adalah 75% dan kelimpahan Cl-37 adalah 25% (100 - 75).

  1. Unsur Galium memiliki massa atom relatif 69,8. Salah satu isotopnya adalah Ga-69 dengan kelimpahan 60%. Jika Ga hanya memilki dua isotop, tentukan massa isotop yang lain!

Jawab:

Misalkan isotop lainnya dari Ga dengan Ga1.Kelimpahan Ga-69 = 60%, sehingga kelimpahan Ga1 = 100 - 60 = 40%.

$$\begin{aligned}Ar \: Ga &= (\% \: Ga_1 \cdot m \: Ga_1) + (\% \: Ga-69 \cdot m \: Ga-69) \\69.8 &= \left( \frac{40}{100} \cdot m \: Ga_1 \right) + \left( \frac{60}{100} \cdot 69 \right) \\6980 &= 40 \cdot m \: Ga_1 +60 \cdot 69 \\6980 &= 40 \cdot m \: Ga_1 +4140 \\40 \cdot m \: Ga_1 &= 2840 \\m \: Ga_1 &= 71\end{aligned}$$

Jadi, massa isotop lainnya adalah 71 sma.