O que são isótopos ? – Nem todos os átomos de um elemento são idênticos – átomos do mesmo elemento podem ter diferentes números de nêutrons. Essas diferentes versões do mesmo elemento são chamadas de isótopos.
O que são isótopos?
Vamos imaginar um par de gêmeos idênticos. Esses gêmeos têm o mesmo temperamento e, como são idênticos, é muito difícil distingui-los a menos que você os examine de perto. Quando chega a hora de seu físico anual, os gêmeos precisam pisar em uma balança e, quando o fazem, um pesa um pouco mais do que o outro. Em termos de química, podemos dizer que esses gêmeos são como isótopos uns dos outros.
Átomos e elementos são feitos de prótons, nêutrons e elétrons. O núcleo é feito de prótons e nêutrons, e os elétrons circundam o núcleo, como mostra a ilustração abaixo. A soma do número de prótons e do número de nêutrons é igual à massa atômica.
Em um dado elemento, o número de nêutrons pode ser diferente um do outro, enquanto o número de prótons não é. Essas diferentes versões do mesmo elemento são chamadas de isótopos. Os isótopos são átomos com o mesmo número de prótons, mas que possuem um número diferente de nêutrons. Como o número atômico é igual ao número de prótons e a massa atômica é a soma de prótons e nêutrons, também podemos dizer que os isótopos são elementos com o mesmo número atômico, mas diferentes números de massa.
Isótopos de Hidrogênio
Os três são todos isótopos de hidrogênio. Como você pode ver, eles têm o mesmo número atômico, ou número de prótons, (número no canto inferior esquerdo do elemento), mas diferentes massas atômicas (número no canto superior esquerdo do elemento).
O número de nêutrons pode ser calculado calculando a diferença entre a massa atômica e o número atômico. Podemos ver que, para os isótopos do hidrogênio, eles têm um número variável de nêutrons. Para o protium, o número de nêutrons é zero; para o deutério, o número de nêutrons é um; e para trítio, o número de nêutrons é dois.
Voltando à nossa comparação com gêmeos idênticos, podemos dizer que esses três isótopos de hidrogênio são como trigêmeos idênticos um do outro – eles podem parecer idênticos do lado de fora, mas são diferentes por dentro, e também têm nomes diferentes.
Isótopos de Carbono
Um elemento muito popular, o carbono, também possui isótopos. Existem três isótopos de carbono: carbono-12, carbono-13 e carbono-14. Os números que estão depois do carbono referem-se à massa atômica.
O isótopo de carbono mais comum e abundante é o carbono-12. Olhando para as porcentagens abaixo de cada isótopo de carbono, vemos que quase 98,9% do carbono encontrado é na forma de carbono-12. A forma menos abundante de carbono é o carbono-14, com uma abundância inferior a 0,0001%. Se calcularmos o número de nêutrons para cada isótopo de carbono, podemos ver que eles diferem um do outro. Para o carbono-12, temos 6 nêutrons; para o carbono-13, temos 7 nêutrons; e para o carbono-14, temos 8 nêutrons.
Você pode notar, se olharmos para as massas atômicas de elementos na tabela periódica, que raramente são números inteiros, assim como para o carbono, onde a massa atômica é 12.011. Isso ocorre porque a massa atômica do carbono é baseada nas massas atômicas médias de seus isótopos e na abundância de cada isótopo.