Isótopos são átomos de um mesmo elemento com diferentes números de nêutrons, resultando em distintas massas atômicas. A massa atômica média de um elemento é a média ponderada das massas de seus isótopos naturais.
A maior parte dos elementos químicos é constituída por dois ou mais isótopos, que ocorrem em proporções diferentes. Os isótopos naturais são encontrados em proporções praticamente constantes para cada elemento químico.
Exemplos de isótopos
Em geral, os isótopos não possuem nome próprio. São designados pelo nome do elemento a que pertencem seguido do respectivo número de massa. Observe a tabela abaixo com alguns exemplos de isótopos naturais e as proporções em que são encontrados.
| Elemento |
Representação |
Abundância Natural (%) |
| H |
1H1 |
99,985 |
| 1H2 |
0,015 |
| 1H3 |
10-7 |
| Li |
3Li6 |
7,42 |
| 3Li7 |
92,58 |
| O |
8O16 |
99,76 |
| 8O17 |
0,04 |
| 8O18 |
0,20 |
| C |
6C12 |
98,89 |
| 6C13 |
1,11 |
| 6C14 |
Quantidade muito pequena |
| K |
19K39 |
93,30 |
| 19K40 |
0,01 |
| 19K41 |
6,70 |
O único elemento químico cujos isótopos possuem nome próprio é o hidrogênio:
- 1H1 é denominado hidrogênio leve, hidrogênio comum ou prótio (H);
- 1H2 é denominado hidrogênio pesado ou deutério (D);
- 1H3 é denominado trítio, tricério ou tritério (T).
A figura a seguir mostra uma representação dos três isótopos do hidrogênio:
Isótopos de hidrogênio.
Perceba que o valor de Z não muda para os isótopos, apenas o valor de A. Os núcleos de diferentes isótopos do mesmo elemento químico irão apresentar o mesmo número de prótons e elétrons, mas número diferente de nêutrons, como vimos na figura acima.
O número de massa (A) médio do elemento será determinado a partir da média simples entre os números de massa de cada um dos isótopos multiplicados por suas respectivas abundâncias. Matematicamente, temos:
Amédia = (massa do isótopo 1 x abundância do isótopo 1) + (massa do isótopo 2 x abundância do isótopo 2) +...
Como as abundâncias são dadas em porcentagem, temos que dividir essa equação por 100%. Por exemplo, no caso do oxigênio teremos:
Portanto, o valor médio de A para o oxigênio é 16 u. É este valor que aparecerá na tabela periódica.
Vejamos mais um exemplo, para o potássio dessa vez:
Portanto, o valor médio de A para o potássio é 39,14 u.
Como os isótopos de um elemento químico apresentam o mesmo número de prótons e elétrons entre si, eles também vão possuir essencialmente as mesmas propriedades químicas e físicas. No entanto, as diferenças de massa entre os isótopos de hidrogênio são comparáveis à massa atômica, e isso acaba levando a ligeiras variações de algumas propriedades químicas e algumas diferenças mais consideráveis em algumas propriedades físicas.
