Isótopos

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O isótopo do carbono mais abundante na natureza é o carbono-12, que possui seis prótons e seis nêutrons
O isótopo do carbono mais abundante na natureza é o carbono-12, que possui seis prótons e seis nêutrons

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por Jennifer

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Conforme explicado no texto Cálculo das Partículas Atômicas, os elementos químicos diferenciam-se pelo seu número atômico (Z), que é o número de prótons, ou seja, cada elemento químico é formado por um conjunto de átomos que possuem o mesmo número atômico.

No entanto, os átomos que compõem um mesmo elemento químico podem ter algumas características e propriedades físicas diferentes. Por outro lado, átomos de elementos químicos diferentes podem ter semelhanças entre si. Essas semelhanças e diferenças nas propriedades dos átomos devem-se principalmente à quantidade de partículas atômicas (prótons, nêutrons e elétrons).

Uma das principais semelhanças atômicas é a isotopia. Os átomos que realizam esse fenômeno entre si são chamados de isótopos. Veja a explicação:

* Isótopos: São átomos de um mesmo elemento químico que possuem a mesma quantidade de prótons (mesmo número atômico), mas diferenciam-se pelo número de massa (A = prótons + nêutrons).

O seu número de massa é diferente porque a quantidade de nêutrons no núcleo é diferente.

Por exemplo, o carbono possui três isótopos naturais, que são:

6C12 (carbono-12): 98,89% (abundância na natureza) - possui seis prótons e seis nêutrons no núcleo;

6C13 (carbono-13): 1,01 a 1,14% (abundância na natureza) - possui seis prótons e sete nêutrons no núcleo;

6C14 (carbono-14): traços (abundância na natureza) - possui seis prótons e oito nêutrons no núcleo.

Observe que o nome dos isótopos é geralmente escrito da seguinte forma: nome do elemento + número de massa. Os únicos isótopos que possuem nomes próprios são os isótopos do hidrogênio, que são:

1H1: prótio ou hidrogênio (possui 1 próton e nenhum nêutron - 99,985%)
1H2: deutério ou hidrogênio pesado (possui 1 próton e 1 nêutron - 0,015%);
1H3: trítio ou hidrogênio superpesado (possui 1 próton e 2 nêutrons – traços).

Isótopos do hidrogênio: prótio (hidrogênio comum), deutério e trítio
Isótopos do hidrogênio: prótio (hidrogênio comum), deutério e trítio

Apesar de possuírem números de massa diferentes, os isótopos correspondem ao mesmo elemento químico. Essa é a origem do termo “isótopo”: iso significa “igual”, e tópos significa “lugar”, fazendo referência ao fato de ocuparem o mesmo lugar na tabela periódica.

Frederick Soddy (1877-1956) e Theodore William Richards (1868-1928) foram os primeiros cientistas que descobriram a isotopia que ocorria com o chumbo
Frederick Soddy (1877-1956) e Theodore William Richards (1868-1928) foram os primeiros cientistas que descobriram a isotopia que ocorria com o chumbo

Como é explicado no texto Massa atômica, a massa de cada elemento que aparece na tabela periódica corresponde à média ponderada das massas atômicas dos seus isótopos. As proporções de abundância na natureza dos isótopos naturais dos elementos químicos são praticamente constantes para qualquer amostra.

Visto que correspondem ao mesmo elemento, os isótopos possuem as mesmas propriedades químicas, que são definidas pelo número atômico, mas possuem diferentes propriedades físicas, que dependem do número de massa, como é o caso da densidade.

Os isótopos possuem também diferentes propriedades nucleares, havendo alguns radioisótopos, ou seja, átomos que possuem as mesmas propriedades químicas do isótopo que não é radioativo, mas com a diferença de que emitem radiações de seu núcleo.

O carbono-14 e o trítio são exemplos de radioisótopos. O carbono-14 possui meia-vida de 5730 anos, sendo incorporado por todos os seres vivos. É por essa razão que ele é usado na verificação da idade de fósseis, pois, depois que o ser vivo morre, inicia-se uma diminuição da quantidade de carbono-14 em razão da sua desintegração radioativa. Já o trítio possui meia-vida de 12,26 anos.

Se quiser conhecer as demais semelhanças atômicas, leia o texto a seguir:

- Isótonos, Isóbaros e Isoeletrônicos.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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