Isotopia, Isobaria, Isotonia e Isoeletrônicos

Isotopia
Átomos de um mesmo elemento químico, portanto de mesmo número atômico (mesmo Z), podem ter diferentes números de nêutrons no núcleo. Por essa razão, seus números de massa (A) serão diferentes. É o que acontece, por exemplo, com o elemento químico hidrogênio, que possui três tipos de átomos, cada qual com um número de massa diferente:

₁H¹ ₁H² ₁H³

O hidrogênio ₁H¹ é o único átomo cujo número de nêutrons é inferior ao número de prótons.
A reunião de isótopos de um mesmo elemento químico chama-se mistura isotópica e o fenômeno, isotopia.
O termo isótopo  (do grego isso, ‘mesmo’, e topos, ‘lugar’) significa mesmo lugar, aludindo ao fato de que os isótopos ocupam lugar idêntico no sistema periódico.

Isobaria
Pode acontecer de átomos de elementos diferentes, portanto de diferentes números atômicos, possuírem igual soma de prótons e de nêutrons (mesmo A). A esse fenômeno chamamos de isobaria e aos átomos correspondentes, de isóbaros.

Observando-se a tabela de isótopos apresentada anteriormente, verifica-se que os elementosargônio, potássio e cálcio têm, cada um deles, um isótopo de mesmo número de massa (40). Esses átomos de mesmo A são isóbaros:

₁₈Ar⁴⁰ ₁₉K⁴⁰ ₂₀Ca⁴⁰

O termo isóbaro (do grego iso, ‘mesmo’, e baros, ‘peso’) quer dizer mesma massa (peso).

Isotonia
Pode acontecer, ainda, que átomos de elementos químicos diferentes possuam o mesmo número de nêutrons. A esse fenômeno chamamos de isotonia e aos elementos envolvidos, de isótonos. Tomemos como exemplo o boro e o carbono, ambos, no caso, com seis nêutrons:

₅B¹¹ ₆C¹²

O termo isótono (do grego iso, ‘mesmo’, e tonos, ‘força’) significa mesma força, alusão ao fato de que os nêutrons são responsáveis pelas forças de coesão do núcleo.

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

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:

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

Respostas:

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