Isótopos, Isóbaros e Isótonos

Número atômico e número de massa

Chama-se o número atômico de um elemento o número de prótons no seu núcleo. Para um âtomo neutro, este é também o número de elétrons que o átomo possui. O número atômico geralmente é representado pela letra Z.

Chama-se o número de massa de um elemento a soma do número de prótons com o número de neutrons, isto é, o número de partículas que constituem o núcleo. Representa-se geralmente pela letra A. Assim, sendo N o número de neutrons de um núcleo, é evidente que:

Isótopo

São variantes de um elemento químico particular. Enquanto todos os isótopos de um dado elemento compartilham o mesmo número de prótons, cada isótopo difere dos outros em seu número de nêutrons. 

O termo isótopo é formado a partir das raízes gregas isos (ἴσος "igual") e Topos ("lugar" τόπος). Assim: "o mesmo lugar", significando que diferentes isótopos de um único elemento ocupam a mesma posição na tabela periódica. O número de prótons dentro núcleo do átomo identifica unicamente um elemento, mas um determinado elemento pode, em princípio, ter qualquer número de nêutrons. 

O número de núcleos (soma de prótons e nêutrons) no núcleo é o número de massa (ou massa atômica), e cada isótopo de um determinado elemento tem um número de massa diferente. A diferença nos pesos atómicos resulta de diferenças no número de nêutrons nos núcleos atómicos, ou seja, os isótopos são átomos que possuem a mesma quantidade de prótons, mas não a mesma de neutrons. 

Ex.: 

• Isótopos de Hidrogênio: o Prótio (1 próton sem nêutron) o Deutério (1 próton e 1 nêutron) e o Trítio (1 próton e 2 nêutrons). 
• Isótopos de Carbono: carbono-12, carbono-13 e carbono-14 são três isótopos do elemento carbono com os números de massa 12, 13 e 14, respectivamente. O número atômico do carbono é 6 (= número de prótons no núcleo), o que significa que cada átomo de carbono tem 6 prótons, de modo que os números de nêutrons destes isótopos são 6, 7 e 8, respectivamente.
• Isótopos do oxigênio: Oxigênio-16; Oxigênio-17; Oxigênio-18
• Isótopos do urânio: Urânio-235; Urânio-238
• Isótopos do cloro: Cloro-35; Cloro-37

Na nomenclatura científica, os isótopos são designados pelo nome do elemento seguido por um hífen e pelo número de núcleons (prótons e nêutrons) no núcleo atômico (ex: ferro-57, urânio-238,hélio-3). Na forma simbólica, o número de núcleons é escrito como um prefixo subido do símbolo químico (ex: ⁵⁷Fe, ²³⁸U, ³He). Existem 339 isótopos naturais na Terra. E mais de 3100 são conhecidos.

Resumindo: são átomos de um mesmo elemento que possuem propriedades químicas idênticas (visto apresentarem a mesma distribuição eletrônica), mas propriedades físicas diferentes.
Possuem o mesmo número atômico (Z), porém apresentam diferentes números de massa (A). 
Representa-se um isótopo pelo símbolo, nº atômico (Z) e massa atômica (A) ZEA

Isóbaros

São átomos de diferentes elementos químicos e, portanto, de diferentes números atômicos, que apresentam o mesmo número de massa

Alguns elementos isóbaros são:

• ₆C¹⁴ (A=14 e Z=6) e ₇N¹⁴ (A=14 e Z=7)

• ₁₈Ar⁴⁰ (A=40 e Z=18) e ₂₀Ca⁴⁰ (A=40 e Z=20)

Resumindo: são átomos que têm o mesmo número de massa (A),mas diferentes números atômicos (Z). Suas propriedades químicas são totalmente diferentes.

A propriedade de dois ou mais elementos apresentarem o mesmo número de massa é denominada "isobaria".

Observa-se que mesmo os isóbaros apresentando o mesmo número de massa, isso não significa que apresentem exatamente a mesma massa atômica.

Isótonos

Em química, isótonos são átomos que diferem no número atômico (número de prótons) e no número de massa, porém apresentam o mesmo número de nêutrons.

Exemplo: O Boro e o Carbono apresentam, cada um, 6 nêutrons:

• Boro: Z=5 e A=11 contém 5 prótons e 6 neutrons

• Carbono: Z=6 e A=12 contém 6 prótons e 6 neutrons

Resumindo: são átomos com diferentes números atômicos e de massa, porém com igual número de nêutrons.
A propriedade entre os átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons é denominada isotonia.

Resumo dos Isótopos, Isóbaros e Isótonos

      Prótons    Massa    Nêutrons  

 Isótopos      =               ≠              ≠         
 Isóbaros      ≠               =              ≠         
 Isótonos      ≠               ≠              =         

• IsótoPos = mesmo núimero de Prótons (P);
• IsótoNos = mesmo número de Nêutrons (N);
• IsóbAros = mesmo número de massa (A).

Fonte:

• http://www.deboni.he.com.br/ccount/click.php?id=40
• http://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleos/
• http://www.qieducacao.com/2011/02/isotopos-isobaros-e-isotonos.html
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3tono
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3baro