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Isabel Cristina 1 Isótopos, Isóbaros, Isótomos, Isoeletrônicos. 1.0 INTRODUÇÃO Os átomos que compõem um mesmo elemento químico podem ter algumas características e propriedades físicas diferentes. Por outro lado, átomos de elementos químicos diferentes podem ter semelhanças entre si. Os átomos se assemelham entre si no que diz respeito ao número de prótons, nêutrons, massa e número atômico, a esta propriedade chamamos de Semelhança atômica. São usadas letras que representam: Número atômico: Z Número de massa: A Número de nêutrons: n Número de prótons: P 2.0 ISÓTOPOS São átomos de um mesmo elemento químico que possuem a mesma quantidade de prótons (mesmo número atômico), mas diferenciam-se pelo número de massa (A = prótons + nêutrons). O seu número de massa é diferente porque a quantidade de nêutrons no núcleo é diferente. Por exemplo, o carbono possui três isótopos naturais, que são: 6C12 (carbono-12): 98,89% (abundância na natureza) - possui seis prótons e seis nêutrons no núcleo; 6C13 (carbono-13): 1,01 a 1,14% (abundância na natureza) - possui seis prótons e sete nêutrons no núcleo; 6C14 (carbono-14): traços (abundância na natureza) - possui seis prótons e oito nêutrons no núcleo. Observe que o nome dos isótopos é geralmente escrito da seguinte forma: nome do elemento + número de massa. Os únicos isótopos que possuem nomes próprios são os isótopos do hidrogênio, que são: Isabel Cristina 2 1H1: prótio ou hidrogênio (possui 1 próton e nenhum nêutron - 99,985%) 1H2: deutério ou hidrogênio pesado (possui 1 próton e 1 nêutron - 0,015%); 1H3: trítio ou hidrogênio superpesado (possui 1 próton e 2 nêutrons – traços). 2.1 CURIOSIDADE Apesar de possuírem números de massa diferentes, os isótopos correspondem ao mesmo elemento químico. Essa é a origem do termo “isótopo”: iso significa “igual”, e tópos significa “lugar”, fazendo referência ao fato de ocuparem o mesmo lugar na tabela periódica. 3.0 ISÓTONOS: Átomos que possuem o mesmo número de nêutrons, mas diferentes números atômicos (Z) e de massa (A). Por exemplo, observe as representações dos quatro elementos químicos a seguir: 17 37Cl 20 40Ca 12 26Mg 14 28Si Os números subscritos (na parte inferior) representam o número atômico (Z), que se refere aos prótons. Já os números sobrescritos (na parte superior) correspondem ao número de massa (A). Visto que o número de massa é a soma dos prótons com os nêutrons existentes no núcleo, é possível, por meio dos valores fornecidos, descobrir quantos nêutrons cada um desses átomos possui: A = P + N N = A – P Veja: Isabel Cristina 3 Veja que o 1737Cl e o 2040Ca possuem 20 nêutrons, sendo, portanto, isótonos um do outro. Já o 12 26Mg e o 14 28Si possuem 14 nêutrons e são isótonos entre si. Observe que ambos os pares de isótonos possuem os números atômicos e os números de massa diferentes, o que resulta em diferentes propriedades químicas e físicas. 4.0 ISÓBAROS Quando dois átomos possuírem o mesmo número de massa, eles serão classificados como isóbaros. Conceitualmente, isóbaros são átomos que apresentam o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z). Como eles possuem números atômicos (Z) diferentes, eles pertencem a elementos químicos diferentes e, portanto, apresentam propriedades químicas e físicas distintas. Alguns elementos isóbaros são: • 6C 14 (A=14 e Z=6) e 7N 14 (A=14 e Z=7) • 18Ar 40 (A=40 e Z=18) e 20Ca 40 (A=40 e Z=20) A propriedade de dois ou mais elementos apresentarem o mesmo número de massa é denominada "isobaria". Observa-se que mesmo os isóbaros apresentando o mesmo número de massa, isso não significa que apresentem exatamente a mesma massa atómica 5.0 ISOELETRÔNICOS São átomos de elementos químicos diferentes que se apresentam com números de elétrons idênticos. Chamamos os átomos com essa característica de átomos Isoeletrônicos, ou seja, que possuem mesma quantidade de elétrons. Podem ser átomos neutros, cátions ou ânions. Vejamos alguns exemplos: 17 37Cl N = A – P N = 37-17 N = 20 20 40Ca N = A – P N = 40 - 20 N = 20 12 26Mg N = A – P N = 26 - 12 N = 14 14 28Si N = A – P N = 28 - 14 N = 14 https://querobolsa.com.br/enem/quimica/atomo https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono https://pt.wikipedia.org/wiki/Nitrog%C3%AAnio https://pt.wikipedia.org/wiki/Arg%C3%B4nio https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lcio https://pt.wikipedia.org/wiki/Massa_at%C3%B3mica Isabel Cristina 4 Cátion de Magnésio 12Mg2+ elétrons = 10 Ânion de Flúor 9F-1 elétrons = 10 Cátion de Cálcio 20Ca2+ elétrons = 18 Ânion de Fósforo 15P-3 elétrons = 18 Podemos então concluir que os Isoeletrônicos são átomos neutros ou íons de diferentes elementos químicos que possuem mesmo número de elétrons. 6.0 ANEXO Na tabela abaixo podemos verificar as diferenças estudadas neste conteúdo: Semelhança Atômica Número de Prótons (Z) Número de massa (A) Número de nêutrons (n) Número de elétrons (e) ISÓTOPOS = ≠ ≠ ≠ ISÓBAROS ≠ = ≠ ≠ ISÓTONOS ≠ ≠ = ≠ ISOELETRÔNICOS ≠ ≠ ≠ =