Isótopos, isóbaros e isótonos – Classificação dos átomos

Por Agnes Rafaela

---

Foto: Reprodução

Assim como normalmente se identifica coisas e pessoas através de números, os átomos também podem ser identificados por números, sendo estes de prótons, nêutrons e elétrons.
– O número atômico (Z) é o número de prótons que existem no núcleo de um átomo qualquer. Esse número será igual ao de elétrons se o átomo for eletricamente neutro;
– O número de massa (A) é a soma do número de prótons e de nêutrons que existem num átomo, satisfazendo a equação:
A=Z+N
Sendo assim, a partir desta expressão é possível também calcular o número de nêutrons ou de prótons do átomo.
Ao analisar os números, atômico, de nêutrons e o de massa de diversos átomos pode-se separar grupos de átomos que possuam um ou outro número em comum, a partir disso, conceitos como isótopos, isóbaros e isótonos surgiram.

Isótopos

Foram descobertos esses elementos a partir de Thompson, que notou valores distintos para a relação carga por massa com gases puros e uma relação constante para um mesmo gás. Depois, quando passou a ter acesso a técnicas mais precisas de medição, viu que o neônio, gás de massa 20.2, se comportava como uma mistura de gases de massas 20 e 22, devido a desvios divergentes observados no tubo de descargas; deduzindo então que esse gás quando puro se constitui por átomos com mesma carga, mas de massa diferente. Logo após isso, Francis Willian Aston, a partir de um aparelho aperfeiçoado, exibiu com mais clareza a existência de átomos de mesmo elemento, porém, com massas diferentes. Mas, só depois pelo inglês Frederick Soddy, que esses elementos foram denominados.
São átomos que possuem mesmo número de prótons (Z) e diferente número de massa e sendo assim, consequentemente, diferente número de nêutrons. Os isótopos podem ser considerados também átomos de um mesmo elemento químico. Eles podem ser chamados de nuclídeos. Esse fenômeno de isotopia é bastante comum na natureza e a maioria dos elementos químicos naturais é constituída por mistura de isótopos.
Os isótopos possuem suas propriedades químicas iguais, pois este fator está relacionado com a estrutura de sua eletrosfera; mas têm suas propriedades físicas diferentes, já que este fator depende da massa do átomo, que no caso, são diferentes.
Um exemplo é os três isótopos do elemento hidrogênio, que por sinal, são os únicos que possuem nomes especiais cada, sendo eles hidrogênio, deutério e trítio.

Isóbaros

São átomos de diferentes números de próton, mas que possuem o mesmo número de massa (A). Assim, são átomos de elementos químicos diferentes, mas que têm mesma massa, já que um maior número de prótons será compensado por um menor número de nêutrons, e assim por diante. Desse modo, terão propriedades físicas e químicas diferentes.

Isótonos

São átomos de diferentes números de prótons e de massa, mas que possuem mesmo número de nêutrons. Ou seja, são elementos diferentes, com propriedades físicas e químicas diferentes.

Isótonos, Isóbaros e Isótopos- Exercícios

 

Questões:

01. (ABC) O deutério é um:

a) Isóbaro de hidrogênio.                                                          
b) Isótopo de hidrogênio.                                                          
c) Radioisótono do hidrogênio.
d) Isômero do hidrogênio.
e) Alótropo do hidrogênio.

 

a) isótopos.                                
b) alótropos.                                      
c) isóbaros.
d) isômeros.                               
e) isótopos.


03. (ITA) São definidas quatro espécies de átomos neutros em termos de partículas nucleares:

Átomo I   – possui 18 prótons e 21 nêutrons
Átomo II  – possui 19 prótons e 20 nêutrons
Átomo III – possui 20 prótons e 19 nêutrons
Átomo IV – possui 20 prótons e 20 nêutrons

Pode-se concluir que:

a) os átomos III e IV são isóbaros;
b) os átomos II e III são isoeletrônicos;
c) os átomos II e IV são isótopos;
d) os átomos I e II pertencem ao mesmo período da Classificação Periódica;
e) os átomos II e III possuem o mesmo número de massa.


04. (MACK) Assinale a alternativa incorreta:



b) Isótopos são átomos de diferentes números atômicos e iguais número de nêutrons.


d)  Isótonos são átomos de elementos diferentes e iguais número de nêutrons.

e)  n.d.a.


05. (PUC-RIO) Os isótopos possuem respectivamente os seguintes números de nêutrons:

a)  8, 8, 8                                                
b)  8, 9, 10                                          
c)  16, 17, 18
d)  24, 25, 26                                          
e) 18, 17, 16


06. (PUC – RIO) Os fenômenos isotopia, isobaria e alotropia são representados respectivamente pelos exemplos:

    isótopos          isóbaros         alótropos
a) O2; O3                                             

b)                    O2; O3

c) O2; O3                                               

d)         O2; O3                    

e)                    O2; O3


07. Têm-se os seguintes átomos e íons genéricos:



São, respectivamente, isoeletrônicos, isótopos, isóbaros, isótonos e pertencem ao mesmo elemento químico os seguintes pares:  Obs:

Espécies Isoeletrônicas
Quando as espécies apresentam o mesmo número de elétrons, elas são isoeletrônicas, e tem estruturas eletrônicas semelhantes. Apresentam ainda as mesmas estruturas de Lewis e, portanto, igual número de elétrons de valência. Visto que os gases nobres são estáveis, as espécies isoeletrônicas em relação aos mesmos também devem ser relativamente estáveis. A seguir estão alguns exemplos de átomos e íons isoeletrônicos que apresentam camada de valência completa:
Com 2 elétrons → ₂He; ₃Li⁺; ₄Be²⁺; ₁H^-
Com 10 elétrons → ₁₀Ne, ₁₁Na⁺; ₁₂Mg²⁺; ₁₃Al³⁺
a) B1+ e E2+ / A e D / C e F / B e E / A e D
b) B1+ + E2+ / C e F / A e D / C e B / B e D
c) A1+ + F / B e C / C e E / B e D / A e D
d) A1+ e E2+ / A e D / C e F / B e E / A e D
e) C e F / A e D / B e E / A e F / B e C


Resolução:

01. B	02. C	03. E	04. B
05. B	06. E	07. A

http://www.coladaweb.com/exercicios-resolvidos/exercicios-resolvidos-de-quimica/isotonos,-isobaros-e-isotopos