Isotopia, Isobaria, Isotonia e Isoeletrônicos

Por Luiz Molina Luz
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 elementos argôniopotássio 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+