Isótopos: o que são, exemplos, átomos isótopos e resumo sobre

Durante o século XX, alguns cientistas, incluindo o inglês Frederick Soddy, realizaram experimentos envolvendo elementos radioativos e descobriram que um mesmo elemento químico pode ser constituído por uma mistura de diversos átomos com o mesmo número atômico (Z).

Logo, possuem o mesmo número de prótons e elétrons, porém, apresentam números de massas (A) diferentes. Por pertencerem ao mesmo elemento químico, esses átomos deveriam ocupar a mesma posição na tabela periódica, por isso, acabaram recebendo o nome de isótopos (isso = mesmo e topos = lugar).

Isótopos são variações de um elemento químico que possuem o mesmo número de prótons, mas diferem no número de nêutrons. Isso resulta em massas atômicas distintas para cada isótopo. Exemplos incluem o carbono-12 e carbono-14, onde ambos têm 6 prótons, mas o carbono-12 tem 6 nêutrons e o carbono-14 tem 8 nêutrons, alterando suas propriedades físicas sem mudar sua natureza química.

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.

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:

A_média = (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.

📚 Você vai prestar o Enem? Estude de graça com o Plano de Estudo Enem De Boa 📚 

Alguns isótopos são denominados radioisótopos por emitirem determinados tipos de radiação. Esses radioisótopos podem ser usados na área da medicina no estudo de algumas doenças e distúrbios fisiológicos. Quando administrados ao paciente, os radioisótopos apresentam a propriedade de se concentrar em certos órgãos ou tipos específicos de células e detectam a existência de possíveis alterações.

Na tabela abaixo, encontram-se alguns exemplos de radioisótopos que podem ser usados na medicina.