Química básica: definindo isótopos, isóbaros e isótonos - Tudo de Química
Assim como identificamos e classificamos coisas e pessoas através de números, os átomos também podem ser identificados por números, os quais, por sua vez, estão relacionados, no caso dos átomos às quantidades de prótons, nêutrons e elétrons existentes nos átomos.
O número atômico (Z) é o número de prótons que existem no interior do núcleo de um átomo e representa a principal característica do átomo. Os átomos com o mesmo número atômico são chamados de isótopos e o conjunto de átomos com o mesmo número atômico caracteriza um elemento químico.
Outra informação importante do átomo é o número de massa (A), o qual é caracterizado como sendo a soma do número de prótons e de nêutrons que existem num átomo, satisfazendo a equação: A=Z+N. Dessa forma, os átomos isóbaros são os átomos que apresentam o mesmo número de massa.
Utilizando a mesma equação para se determinar o número de massa de um átomo, podemos também determinar o número de nêutrons de um átomo, rearranjando a expressão da seguinte forma: N = A – Z. Dessa forma, os átomos isótonos são os átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons em seus respectivos núcleos.
Finalmente, quando o átomo está em seu estado fundamental, ou seja, quando ele está neutro, o número de prótons existentes no núcleo é exatamente igual ao número de elétrons que ele possui em sua eletrosfera. Entretanto, quando o número de prótons e elétrons existentes no átomo são diferentes entre si, este passa a ser chamado de íon, tornando-se um íon catiônico (cátion) quando o número de prótons é maior que o número de elétrons e tornando-se um íon aniônico (ânion) quando o número de prótons é menor que o número de elétrons. Assim, quando dois átomos apresentam o mesmo número de elétrons em suas respectivas eletrosferas, eles são chamados de átomos isoeletrônicos.
Resumidamente, portanto, teremos:
Os isótopos são átomos de um mesmo elemento químico que apresentam o mesmo número atômico e diferentes números de massa. Por isso, também tem um diferente número de nêutrons. O fenômeno de isotopia é muito comum na natureza e a maioria dos elementos químicos naturais é constituída por mistura de isótopos. Os isótopos têm propriedades químicas iguais, em consequência da relação com a estrutura de sua eletrosfera. Porém, têm propriedades físicas diferentes, já que este fator depende da massa do átomo.
Os isóbaros são átomos de elementos químicos que apresentam o mesmo número de massa, mas com diferentes números de nêutrons e de prótons. São átomos de elementos químicos diferentes, mas que têm mesma massa, já que um maior número de prótons será compensado por um menor número de nêutrons, e assim por diante. Dessa forma, têm propriedades físicas e químicas diferentes.
Os isótonos são átomos de elementos químicos distintos que apresentam diferentes números de prótons e de massa, mas que apresentam o mesmo número de nêutrons. Assim, são elementos diferentes, com propriedades físicas e químicas diferentes.
Os isoeletrônicos são átomos de elementos químicos distintos que apresentam diferentes números de prótons, de nêutrons e também de massa, mas que apresentam o mesmo número de elétrons em suas respetivas eletrosferas. Assim, é possível que um cátion seja isoeletrônico de um ânion ou de um átomo neutro, assim como é possível que um átomo neutro seja isoeletrônico de um cátion ou de um ânion, pois tudo depende da quantidade de elétrons existentes nas respectivas eletrosferas.