Isótopos
Os átomos de um elemento químico podem existir em diferentes tipos. Estes são chamados de isótopos. Eles têm o mesmo número de prótons (e elétrons), mas números diferentes de nêutrons. Isótopos diferentes de um mesmo elemento têm massas diferentes. Massa é a palavra para a quantidade de substância (ou matéria) que algo tem. Coisas com massas diferentes têm pesos diferentes. Como isótopos diferentes têm números diferentes de nêutrons, eles não pesam todos o mesmo ou têm a mesma massa.
Isótopos diferentes de um mesmo elemento têm o mesmo número atômico. Eles têm o mesmo número de prótons. O número atômico é decidido pelo número de prótons. Os isótopos têm números de massa diferentes, no entanto, porque têm números diferentes de nêutrons.
A palavra isótopo, que significa no mesmo lugar, vem do fato de que os isótopos estão no mesmo lugar na tabela periódica.
Em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons. Os isótopos do mesmo elemento também têm o mesmo número de elétrons e a mesma estrutura eletrônica. Como a forma como um átomo age é decidida por sua estrutura eletrônica, os isótopos são quase os mesmos quimicamente, mas fisicamente diferentes de seus átomos originais.
Isótopos mais pesados reagem quimicamente mais lentamente que isótopos mais leves do mesmo elemento. Este "efeito de massa" é maior para protium (1H) e deutério (2H), porque o deutério tem o dobro da massa de protium. Para elementos mais pesados, a relação de peso atômico relativo entre isótopos é muito menor, e o efeito de massa é geralmente pequeno.
Isótopos de Hidrogênio
Estabilidade
Os núcleos atômicos são prótons e nêutrons mantidos juntos pela força nuclear.Como os prótons são carregados positivamente, eles se repelem uns aos outros. Os neutrons, que são neutros, estabilizam o núcleo. Como eles estão no núcleo, os prótons são empurrados ligeiramente para o lado. Isto reduz a repulsão eletrostática entre os prótons. Eles ainda exercem a atrativa força nuclear um sobre o outro e sobre os prótons. Um ou mais nêutrons são necessários para que dois ou mais prótons se liguem a um núcleo. medida que o número de prótons aumenta, aumenta também o número de nêutrons necessários para se ter um núcleo estável.
Na natureza, alguns elementos têm apenas um único isótopo. Por exemplo, o fluorina-19 (19F) é o único isótopo estável, de vários, de flúor. Outros elementos têm muitos isótopos. Por exemplo, o xenônio tem 9 isótopos. Dos 81 elementos com um isótopo estável, o maior número de isótopos estáveis para qualquer elemento é dez (para o elemento estanho).
Alguns isótopos são radioativos. Estes são chamados de isótopos radioativos. Outros não são radioativos. Estes são chamados de isótopos estáveis.
O hidrogênio tem três isótopos comuns. O isótopo mais comum de hidrogênio é chamado de protium (1H). Um átomo de hidrogênio com um nêutron extra (massa atômica de 2) é chamado deutério (2H). O hidrogênio com um próton e dois nêutrons (massa atômica de 3) é chamado de trítio (3H). Protium e deutério são isótopos estáveis, enquanto o tritium é um isótopo radioativo.
Os elementos mais pesados da tabela periódica são todos radioativos. Todos os isótopos de rádon, tório e urânio são radioativos, pois são muito pesados. Isto porque as forças nucleares dentro do núcleo do átomo têm dificuldade de manter todas as partículas com tantos prótons e nêutrons dentro.
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- Eletroquímica isotópica
Perguntas e Respostas
P: O que são isótopos?
R: Os isótopos são tipos diferentes de átomos de um elemento químico que têm um comportamento muito semelhante, mas pesam quantidades diferentes.
P: Como os isótopos diferem uns dos outros?
R: Os átomos de um mesmo elemento têm o mesmo número de prótons, mas isótopos diferentes têm números diferentes de nêutrons. Como resultado, eles também têm números de massa diferentes, que é o número de prótons mais o número de nêutrons.
P: Todos os isótopos são estáveis?
R: Não, alguns isótopos não são estáveis, portanto mudam para outro isótopo ou elemento por decaimento radioativo. Esses isótopos são chamados de isótopos radioativos, enquanto outros que não são radioativos são chamados de isótopos estáveis.
P: Como se pode identificar um isótopo?
R: Um isótopo é normalmente nomeado dando o elemento e seu número de massa. Por exemplo, carbono-12 ou 12C é um átomo com 6 prótons e 6 nêutrons, enquanto carbono-14 ou 14C tem 8 nêutrons em seu lugar.
P: O que significa "isótopo"?
R: A palavra "isótopo" significa "no mesmo lugar", referindo-se a como todos os átomos do mesmo elemento aparecem no mesmo lugar na tabela periódica.
P: Por que os átomos com mais nêutrons pesam mais do que aqueles com menos nêutrons?
R: Os átomos com mais nêutrons pesam mais porque contêm partículas adicionais (nêutrons) que aumentam sua massa total em comparação com aqueles com menos nêutrons.
