Cada elemento tem um número único de prótons, denotado por seu número atômico e sua posição na tabela periódica. Além dos prótons, os núcleos de todos os elementos, com exceção do hidrogênio, também contêm nêutrons, que são partículas eletricamente neutras com a mesma massa dos prótons. O número de prótons no núcleo de um determinado elemento nunca muda, ou se tornaria um elemento diferente. O número de nêutrons pode mudar, no entanto. Cada variação no número de nêutrons no núcleo de um elemento particular é um isótopo diferente daquele elemento.

Como denotar isótopos

A palavra "isótopo" vem das palavras gregas isos
(igual) e topos
(lugar), que significam que os isótopos de um elemento ocupam o mesmo lugar na tabela periódica, mesmo que tenham massas atômicas diferentes. Ao contrário do número atômico, que é igual ao número de prótons no núcleo, a massa atômica é a massa de todos os prótons e nêutrons.

Uma maneira de denotar um isótopo é escrever o símbolo do elemento. seguido por um número que denota o número total de núcleons em seu núcleo. Por exemplo, um isótopo de carbono tem 6 prótons e 6 nêutrons em seu núcleo, então você pode indicá-lo como C-12. Outro isótopo, C-14, tem dois nêutrons extras.

Outra maneira de denotar isótopos é com subscritos e sobrescritos antes do símbolo do elemento. Usando esse método, você indicaria o carbono-12 como <12> <6> e carbono 14 como <14> 6C. O subscrito é o número atômico e o sobrescrito é a massa atômica.

Massa Atômica Média

Cada elemento que ocorre na natureza tem múltiplas formas de isótopos, e os cientistas conseguiram sintetizar muito mais na laboratório. Na verdade, existem 275 isótopos dos elementos estáveis ​​e cerca de 800 isótopos radioativos. Como cada isótopo tem uma massa atômica diferente, a massa atômica listada para cada elemento na tabela periódica é uma média das massas de todos os isótopos ponderados pela porcentagem total de cada isótopo que ocorre na natureza.

Por exemplo, em sua forma mais básica, o núcleo de hidrogênio consiste em um único próton, mas existem dois isótopos que ocorrem naturalmente, o deutério ( ^{2 _{1H), que tem um próton e trítio ( 3 < sub> 1H), que tem dois. Como a forma que não contém prótons é de longe a mais abundante, a massa atômica média de hidrogênio não é muito diferente de 1. É 1.008.}}

Isótopos e Radioatividade

Átomos são mais estáveis ​​quando o número de prótons e nêutrons no núcleo é igual. Adicionar um nêutron extra freqüentemente não perturba essa estabilidade, mas quando você adiciona dois ou mais, a energia de ligação que mantém os núcleons juntos pode não ser forte o suficiente para mantê-los. Os átomos liberam os nêutrons extras e, com eles, uma certa quantidade de energia. Esse processo é a radioatividade.

Todos os elementos com números atômicos acima de 83 são radioativos devido ao grande número de núcleons em seus núcleos. Quando um átomo perde um nêutron para reverter para uma configuração mais estável, suas propriedades químicas não mudam. No entanto, alguns dos elementos mais pesados ​​podem lançar um próton para obter uma configuração mais estável. Esse processo é transmutação porque o átomo se transforma em um elemento diferente quando perde um próton. Quando isso acontece, o átomo que sofre a mudança é o isótopo pai, e o que resta após o decaimento radioativo é o isótopo filho. Um exemplo de transmutação é o decaimento do urânio-238 em tório-234.