O que os átomos de um mesmo elemento químico tem de igual entre si?

Os isótopos, isóbaros e isótonos são classificações dos átomos dos elementos químicos presenta na tabela periódica, de acordo com a quantidade de prótons, elétrons e nêutrons presentes em cada um deles.

Assim, os isótopos são elementos que apresentam mesmo número de prótons, os isóbaros possuem mesmo número de massa, enquanto que os isótonos possuem mesmo número de nêutrons.

Importante destacar que os prótons (p) possuem carga positiva, os elétrons (e), carga negativa e os nêutrons (n), não apresentam carga (neutralidade) e de acordo com a estrutura dos átomos, os prótons e os nêutrons estão concentrados no núcleo, enquanto que os elétrons estão localizados na eletrosfera, ou seja, em volta do núcleo.

Elemento Químico

Cada elemento químico da tabela periódica é representado por um símbolo, por exemplo o H (hidrogênio), donde na parte superior aponta-se o número de massa (A), enquanto que o número atômico (Z) localiza-se na parte inferior do símbolo, por exemplo: zHA

Número Atômico (Z)

O número atômico (Z) representa a quantidade de prótons presentes em cada átomo.

Assim, o número de prótons é igual ao número de elétrons (p = e), já que o átomo corresponde a uma partícula eletricamente neutra, ou seja, com o mesmo número de cargas opostas: prótons de carga positiva e elétrons de carga negativa.

Número de Massa (A)

O número de massa (A) de cada átomo, corresponde a soma dos prótons e dos nêutrons (A= p + n) presentes no núcleo do elemento.

Importante notar que o elétron, na medida que possui uma massa insignificante, isto é, 1836 vezes menor em relação aos prótons e nêutrons, não estão inclusos na soma das massas dos elementos químicos. Por esse motivo, o número de massa não corresponde a massa efetiva ou real do átomo.

Isótopos

Os isótopos (isotopia) são átomos de um mesmo elemento químico os quais apresentam o mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A).

Isóbaros

Os isóbaros (isobaria) são átomos de distintos elementos químicos os quais apresentam o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z).

Isótonos

Os isótonos (isotonia) são átomos de elementos químicos distintos os quais apresentam diferentes números atômicos (Z), diferentes números de massa (A) e o mesmo número de nêutrons.

Exercícios

• Segundo a representação dos elementos químicos abaixo, o cálcio (Ca), o potássio (K) e o argônio (Ar) podemos classificá-los como isótopos, isótonos ou isóbaros?

20Ca40, 19K40, 18Ar40

Se na representação do elemento químico, o número de massa corresponde a soma dos prótons e dos nêutrons (A= p + n) na representação acima, nota-se que os números que aparecem na parte superior da letra são iguais: 40.

Dessa forma, conclui-se que o cálcio, o potássio e o argônio são elementos isóbaros visto que possuem o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômico (Z), estes, representado pelos números localizados na parte inferior do elemento (20, 19, 18).

• De acordo com a classificação dos elementos químicos (isótopos, isóbaros e isótonos), agrupe os átomos apresentados:

90A232, 91B234, 90C233, 92D233, 93E234.

Note que todos os elementos acima apresentam o número de massa e o número atômico, contudo não apresentam o número de nêutrons. Dessa maneira, para agrupá-los segundo a classificação química (isótopos, isóbaros e isótonos), deve-se calcular o número de nêutrons presentes em cada elemento, pela fórmula (A= p + n):

Elemento A: 90A232

A = p + n

232 = 90 + n

232 - 90 = n

142 = n

Elemento B: 91B234

A = p + n

234 = 91 + n

234 - 91 = n

143 = n

Elemento C: 90C233

A = p + n

233 = 90 + n

143 = n

Elemento D: 92D233

A = p + n

233 = 92 + n

141 = n

Elemento E: 93E234

A = p + n

234 = 93 + n

141 = n

Logo,

1. Os elementos 90A232 e 90C233 são isótopos pois possuem o mesmo número atômico e diferentes números de massa;
2. Os elementos (91B234 e 93E234) e (90C233 e 92D233) são isóbaros uma vez que possuem mesmo número de massa e diferentes números atômicos;
3. Os elementos (91B234 e 90C233) e (92D233 e 93E234) são isótonos pois apresentam o mesmo número de nêutrons e diferentes números de massa e número atômico.

Leia Massa Atômica.

Teste seus conhecimentos com exercícios sobre estrutura atômica.

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

O que os átomos de um mesmo elemento químico têm em comum?

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Como os átomos dos elementos químicos se diferenciam um do outro?

É um conjunto de átomos iguais do mesmo tipo?