Dando continuidade ao estudo do átomo e de suas estruturas, analisamos agora a variação das características do átomo (número atômico, número de massa e número de nêutrons).
- Isótopos
- Isótonos
- Isóbaros
- Leia mais:
Já sabemos que o número atômico é a identidade do átomo, é o que lhe confere características particulares. Nesse sentido, átomos que apresentam o mesmo número atômico pertencem obrigatoriamente ao mesmo elemento químico. É exatamente dessa concepção que surge a ideia de isótopos.
Isótopos são átomos que apresentam o mesmo número de prótons (mesmo número atômico) e por isso são obrigatoriamente pertencentes ao mesmo elemento químico. Isótopos apresentam ainda números diferentes de massa e de nêutrons.
Exemplo:
O Hidrogênio apresenta três isótopos, portanto todos possuem o mesmo número atômico Z (no caso do hidrogênio,
Z=1), contudo há variações no número de massa e de nêutrons.
1H (prótio) 1D (deutério) 1T (trítio)
Note que o número de prótons é exatamente o mesmo, contudo temos variações nos números de massa e de nêutrons. O prótio tem massa igual a 1, o deutério tem número de massa A= 2 e o trítio tem A=3. Apesar de receberem nomes especiais, todos são Hidrogênio.
Muitas vezes apontada por químicos, a “água pesada” nada mais é do que uma “água formada por deutério” (D2O). O termo “pesada” é uma alusão ao fato de haver uma variação na massa em relação a uma molécula de água comum (H2O).
Existem ainda os isótopos do Carbono com variação nos números de massa de 12 a 14, o “carbono 14” é inclusive uma variação isotópica muito utilizada nos estudos arqueológicos. Há também isótopos do Oxigênio, do Flúor e de outros elementos.
Isótonos
Isótonos são átomos que têm o mesmo número de nêutrons, mas diferentes números de massa e de prótons. Assim, não pertencem ao mesmo elemento químico.
Exemplo:
1939K e 2040Ca (Realizando os cálculos pela relação A= n + p,
chegamos à conclusão de que ambos têm 20 nêutrons e são, conseguintemente, isótonos).
Isóbaros
Por último, mas não menos importante, existem os isóbaros, átomos que têm o mesmo número de massa, mas diferentes números de prótons e nêutrons. Dessa forma, não pertencem ao mesmo elemento químico.
Exemplo:
614C e 714N
Perceba que os dois elementos (carbono e nitrogênio) possuem o mesmo número de massa A= 14. Contudo diferem quanto aos prótons e nêutrons. São isóbaros.
Resumindo:
- Isótopos – mesmo número Z, mesmo elemento químico, A e N diferentes.
- Isótonos – mesmo N, elementos químicos diferentes, Z e A diferentes.
- Isóbaros – mesmo A, elementos químicos diferentes, N e Z diferentes.
Obs: existem também os isoeletrônicos, átomos que têm o mesmo número de elétrons, mas A, Z e N diferentes. Contudo, dificilmente aparecem em vestibulares.
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Até a próxima!
*Isótopos: são átomos pertencentes ao mesmo elemento químico, ou seja, possuem o mesmo número atômico (Z), ou a mesma quantidade de prótons, mas se diferenciam pelo número de massa (A). Isto significa que sua quantidade de nêutrons é diferente.
Assim, podemos entender a origem desta palavra: do grego iso (mesmo) e tópos (lugar), referindo-se ao mesmo lugar que ocupam na tabela periódica, por pertencerem ao mesmo elemento.
Exemplos:
Neste exemplo, todos os isótopos do elemento hidrogênio possuem o mesmo número atômico (1), mas se diferem pelo número de massa (1, 2 e 3).
Outro exemplo é o carbono, conforme mostrado na figura abaixo:
Isótopos do Carbono
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*Isóbaros: são átomos de diferentes elementos químicos que possuem o mesmo número de massa (A), mas diferentes números atômicos (Z).
Exemplos:
Nos três casos, o número de massa é igual (A = 42), mas os números atômicos são diferentes.
*Isótonos: são os átomos de elementos diferentes que possuem mesmo número de nêutrons, e diferentes números atômicos e de massa.
Exemplos:
Cálculo do número de nêutrons de cada um:
Cl: n = A – Z → n = 37-17 →n= 20
Ca: n = A – Z → n = 40-20 →n= 20
*Isoeletrônicos: são átomos e íons que apresentam a mesma quantidade de elétrons.
Exemplos:
Tanto o íon sódio quanto o átomo do neônio apresentam dez elétrons.
Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto: