A descoberta dos isótopos propiciou uma nova compreensão acerca da estrutura atômica, explicando diversos fenômenos até então não compreendidos. Por exemplo, moléculas de água que contêm isótopos de oxigênio mais leves tendem a evaporar um pouco mais rápido do que aquelas que contêm isótopos mais pesados. O isótopo de carbono 12 é adotado para determinar a massa atômica de elementos químicos enquanto que o isótopo de carbono 14 é amplamente empregado para datação de espécimes orgânicos. Defina o que são isótopos, isóbaros e isótonos. Identifique o que os diferencia e dê exemplos de cada um deles. Escreva sua resposta no campo abaixo:

A questão pede definições e exemplos de três relações nucleares. Para organizar, usamos as grandezas: número atômico $Z$ (prótons), número de nêutrons $N$ e número de massa $A$, com $A=Z+N$.

1. Isótopos

• Se dois átomos têm o mesmo $Z$, eles são do mesmo elemento (mesmo número de prótons).
• Se, apesar disso, têm $A$ diferente, então necessariamente têm $N$ diferente.
• Logo, isótopos: mesmo $Z$, diferente $N$ (e diferente $A$).
• Exemplo: $^{12}\text{C}$ e $^{14}\text{C}$: ambos $Z=6$, mas $N=6$ e $N=8$.

2. Isóbaros

• Se dois átomos têm o mesmo $A$, eles têm a mesma soma $Z+N$.
• Se forem de elementos diferentes, então $Z$ é diferente; para manter $A$ igual, $N$ também deve ajustar.
• Logo, isóbaros: mesmo $A$, diferente $Z$.
• Exemplo: $^{14}\text{C}$ (A=14, Z=6) e $^{14}\text{N}$ (A=14, Z=7).

3. Isótonos

• Se dois átomos têm o mesmo $N$, então têm a mesma quantidade de nêutrons.
• Se forem de elementos diferentes, $Z$ é diferente; como $A=Z+N$, então $A$ também será diferente.
• Logo, isótonos: mesmo $N$, diferente $Z$ (e diferente $A$).
• Exemplo: $^{14}\text{C}$ (N=8) e $^{15}\text{N}$ (N=8).

Como não há alternativas, a resposta é descritiva (sem letra).