Os elementos são diferenciados de acordo com o número de prótons em seu núcleo. O hidrogênio, por exemplo, possui um próton em seu núcleo, enquanto o ouro possui 79. Os prótons têm uma carga positiva e pesam uma unidade de massa atômica. Os núcleos também geralmente contêm nêutrons, que pesam aproximadamente o mesmo que prótons, mas não têm carga.
TL; DR (muito longo; não leu)
Dois átomos que contêm o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons são isótopos do mesmo elemento. Suas massas são diferentes, mas reagem da mesma maneira quimicamente.
Número de massa atômica
Os isótopos geralmente não recebem nomes especiais, com exceção do deutério e trítio, que são isótopos de hidrogênio. Em vez disso, os isótopos são simplesmente rotulados de acordo com seu número de massa atômica. Este número refere-se à massa do núcleo do elemento. Como prótons e nêutrons têm aproximadamente o mesmo peso, o número de massa atômica é simplesmente a soma dos prótons e nêutrons no núcleo. Todo o carbono tem seis prótons, mas isótopos diferentes têm números diferentes de nêutrons. O carbono 12 é o mais comum, com seis nêutrons, mas o carbono 13 e o carbono 14 - com sete e oito nêutrons, respectivamente - também ocorrem naturalmente.
Química
As cargas positivas e negativas se atraem. Para que um átomo ou molécula seja estável, ele deve ter uma carga líquida igual a zero, o que significa que as cargas positivas e negativas se cancelam. O número de prótons carregados positivamente no núcleo determina o número de elétrons carregados negativamente que orbitam o núcleo. As reações químicas são impulsionadas pela interação entre as cargas positivas e negativas - os prótons e os elétrons - dos diferentes átomos. Como os nêutrons não são positivos ou negativos, eles não influenciam as reações químicas. Em outras palavras, isótopos diferentes não se comportam de maneira diferente durante reações químicas ou na formação de compostos. Eles são distinguidos apenas pelo peso.
Massa isotópica média
A tabela periódica lista as massas atômicas de cada elemento. Normalmente, esse número é um decimal e não um número inteiro. Isso não ocorre porque um átomo individual de hidrogênio pesa 1.0079 unidades de massa atômica - nêutrons e prótons pesam uma unidade de massa atômica; portanto, qualquer átomo tem um valor inteiro para a massa. O número listado na tabela periódica é uma média ponderada dos isótopos que ocorrem naturalmente de um elemento. Quase todo o hidrogênio tem apenas um próton e nenhum nêutron, mas uma pequena porcentagem de hidrogênio tem um ou dois nêutrons e é chamada deutério ou trítio. Esses isótopos mais pesados inclinam o peso médio um pouco mais alto.
Estabilidade e ocorrência de isótopos
Certas combinações de prótons e nêutrons são mais ou menos estáveis que outras. De um modo geral, a frequência de um isótopo na natureza é determinada por sua estabilidade. Os isótopos mais estáveis também são os mais comuns. Certos isótopos são instáveis a ponto de serem radioativos, o que significa que decaem com o tempo em algum outro elemento ou isótopo e liberam radiação como subproduto. O carbono-14 e o trítio, por exemplo, são ambos radioativos. Certos isótopos extremamente radioativos não existem na natureza porque decaem muito rapidamente, mas outros, como o carbono 14, decaem lentamente e ocorrem naturalmente.
