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Química

Isótonos

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 11/10/2018

Introdução

Quando dois elementos químicos possuem a mesma quantidade de nêutrons, dizemos que eles são isótonos. Conceitualmente, os isótonos são átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons (n), porém diferentes números atômicos (Z) e de massa (A).

O número de nêutrons é determinado por meio da diferença entre o número de massa e o número atômico.

Matematicamente, temos:

  • n = A – Z   (I)

Z representa a quantidade de prótons (p) e A é a soma entre prótons e nêutrons.

Matematicamente, temos:

  • Z = p   (II)
  • A = p + n     (III)

Assim, para provar que n é igual a A menos Z, podemos substituir a equação (II) na equação (III). Com isso, chegaremos à equação (I) da seguinte forma:

  • A = Z + n → n = A – Z   

Portanto, para saber se dois ou mais átomos são isótonos, temos que utilizar a equação (I).

Existem duas formas esquemáticas de representar número atômico e número de massa dos elementos químicos:

  • ZAX ou ZXA

Na primeira forma, ambos os números atômico (Z) e de massa (A) ficam do lado esquerdo do símbolo, o primeiro embaixo e o segundo em cima do símbolo. Na segunda forma, o número de massa fica do lado inferior direito do símbolo, enquanto que o número atômico se encontra do lado superior esquerdo do mesmo. Temos os átomos de magnésio (Z = 12 e A = 26) e de silício (Z = 14 e A = 28). Para saber se esses dois átomos são isótonos, faremos o seguinte:

  • Para o magnésio: 12Mg26

n = A – Z → n = 26 – 12 → n = 14 nêutrons

O átomo de magnésio apresenta 14 nêutrons.

  • Para o silício: 14Si28

n = A – Z → n = 28 – 14 → n = 14 nêutrons

O átomo de silício também apresenta 14 nêutrons.

Perceba que, como ambos os elementos químicos possuem a mesma quantidade de nêutrons, os átomos de magnésio e silício são classificados como isótonos. Como os valores de A e Z são diferentes para os dois átomos, suas propriedades químicas e físicas são diferentes.

Temos os átomos de carbono (Z = 6 e A = 13) e de nitrogênio (Z = 7 e A = 14). Para saber se esses dois átomos são isótonos, seguiremos os mesmos passos dados no primeiro exemplo:

  • Para o carbono: 6C13

n = A – Z → n = 13 – 6 → n = 7 nêutrons

O átomo de carbono apresenta 7 nêutrons.

  • Para o nitrogênio: 7N14

n = A – Z → n = 14 – 7→ n = 7 nêutrons

O átomo de nitrogênio também apresenta 7 nêutrons.

Note que, como ambos possuem a mesma quantidade de nêutrons, os átomos de carbono e nitrogênio são classificados como isótonos.

Temos os átomos de cloro (Z = 17 e A = 37) e de cálcio (Z = 20 e A = 40). Para saber se esses dois átomos são isótonos, seguiremos os mesmos passos dados nos exemplos anteriores:

  • Para o cloro: 17Cl37

n = A – Z → n = 37 – 17 → n = 20 nêutrons

O átomo de cloro apresenta 20 nêutrons.

  • Para o cálcio: 20Ca40

n = A – Z → n = 40 – 20→ n = 20 nêutrons

O átomo de cálcio também apresenta 20 nêutrons.

Então, como ambos possuem a mesma quantidade de nêutrons, os átomos de cloro e cálcio são classificados como isótonos.

Suponhamos agora os átomos de boro (Z = 5 e A = 11) e de carbono (Z = 6 e A = 12). Seguiremos os mesmos passos dados nos exemplos anteriores para saber se esses dois átomos são isótonos:

  • Para o boro: 5B11

n = A – Z → n = 11 – 5 → n = 6 nêutrons

O átomo de boro apresenta 6 nêutrons.

  • Para o silício: 6C12

n = A – Z → n = 12 – 6→ n = 6 nêutrons

O átomo de carbono também apresenta 6 nêutrons.

Então, como ambos possuem a mesma quantidade de nêutrons, os átomos de boro e carbono são classificados como isótonos.

Por fim, note que apenas átomos de elementos químicos diferentes são considerados isótonos.


Exercícios

Exercício 1
(PUC – RJ/2007)

Assinale a alternativa correta:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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