Isóbaros: características, exemplos e diferenças com isótopos

Os isobares são aquelas espécies atômicas que possuem a mesma massa, mas que provêm de diferentes elementos químicos. Como conseqüência disso, pode-se dizer que eles são constituídos por diferentes números de prótons e nêutrons.

Prótons e nêutrons são encontrados no núcleo de seus átomos, mas a quantidade líquida de nêutrons e prótons presentes em cada núcleo permanece a mesma. Em outras palavras, uma espécie de isobar se origina quando um par de núcleos atômicos mostra o mesmo número líquido de nêutrons e prótons para cada espécie.

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No entanto, o número de nêutrons e prótons que compõem esse valor líquido é diferente. Uma maneira de notá-lo graficamente é observar o número de massa (que é colocado no lado superior esquerdo do símbolo do elemento químico representado), uma vez que nas isobares esse número é igual.

Caracteristicas

Primeiro, a etimologia do termo isóbaro vem das palavras gregas isos (que significa “igual”) e baros (que significa “peso”), que alude à igualdade de pesos entre as duas espécies nucleares.

Note-se que os isobares apresentam certas semelhanças com outras espécies cujos núcleos têm coincidências, como os isótonos, que têm a mesma quantidade de nêutrons, mas com números de massa diferentes e números atômicos, como os pares 13 C e 14 N ou 36 S e 37 Cl.

Por outro lado, o termo “nucleídeo” é a denominação que foi cunhada para cada um dos conjuntos de núcleons (estruturas formadas por nêutrons e prótons) que podem ser formados.

Para que os nuclídeos sejam possivelmente distinguidos pelo número de nêutrons ou prótons, ou mesmo pela quantidade de energia que a estrutura de seu conglomerado possui.

Da mesma forma, é necessário que um núcleo filho apareça após o processo de decaimento β e este, por sua vez, seja um isobar do núcleo pai, porque a quantidade de núcleons presentes no núcleo permanece inalterada, diferentemente do que ocorre por meio de decaimento α.

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É importante lembrar que diferentes isobares têm números atômicos diferentes, confirmando que são elementos químicos diferentes.

Representação

Para denotar os diferentes nuclídeos, é usada uma notação específica, que pode ser representada de duas maneiras: uma é colocar o nome do elemento químico seguido por seu número de massa, os quais estão ligados por um hífen. Por exemplo: nitrogênio-14, cujo núcleo é composto por sete nêutrons e sete prótons.

A outra maneira de representar essas espécies é colocar o símbolo do elemento químico, precedido por um sobrescrito numérico que indica o número de massa do átomo em questão, bem como um subscrito numérico que designa o número atômico do mesmo, como segue Maneira:

Z A X

Nesta expressão, X representa o elemento químico do átomo em questão, A é o número de massa (resultado da adição entre a quantidade de nêutrons e prótons) e Z representa o número atômico (igual ao número de prótons no núcleo do átomo) .

Quando esses nuclídeos são representados, o número atômico do átomo (Z) geralmente é omitido porque não concede dados relevantes adicionais; portanto, é frequentemente representado como A X.

Uma maneira de mostrar essa notação é usando o exemplo anterior (nitrogênio-14), que também é indicado como 14 N. Essa é a notação usada para as isobares.

Exemplos

O uso do termo “isóbaros” para as espécies conhecidas como nucleídeos que possuem o mesmo número de núcleons (número igual de massa) foi proposto no final da década de 1910 pelo químico de origem britânica Alfred Walter Stewart.

Nesta ordem de idéias, um exemplo de isobares pode ser observado no caso das espécies 14 C e 14 N: o número de massa é igual a 14, isso implica que o número de prótons e nêutrons em ambas as espécies é diferente.

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De fato, esse átomo de carbono tem um número atômico igual a 6, então existem 6 prótons em sua estrutura e, por sua vez, possui 8 nêutrons em seu núcleo. Portanto, seu número de massa é 14 (6 + 8 = 14).

Por sua vez, o átomo de nitrogênio tem um número atômico igual a 7, por isso é composto por 7 prótons, mas também possui 7 nêutrons em seu núcleo. Seu número de massa também é 14 (7 + 7 = 14).

Também pode ser encontrada uma série na qual todos os átomos têm um número de massa igual a 40; É o caso dos isobares: 40 Ca, 40 K, 40 Ar, 40 Cl e 40 S.

Diferenças entre isobares e isótopos

Como explicado anteriormente, os nuclídeos descrevem os diferentes tipos de núcleos atômicos que existem, de acordo com a quantidade de prótons e nêutrons que possuem.

Além disso, entre esses tipos de nuclídeos estão os isótopos e isótopos, que serão diferenciados abaixo.

No caso dos isobares, como mencionado anteriormente, eles têm o mesmo número de núcleons – ou seja, o mesmo número de massa -, onde o número de prótons pelos quais uma espécie é maior que a outra corresponde ao número de nêutrons Eles estão em déficit, então o total é o mesmo. No entanto, seu número atômico é diferente.

Nesse sentido, as espécies isobar provêm de diferentes elementos químicos, estando localizadas em diferentes espaços da tabela periódica e com características e propriedades específicas diferentes.

Por outro lado, no caso dos isótopos, o oposto é verdadeiro, pois eles têm o mesmo número atômico, mas uma quantidade diferente de massa; isto é, eles têm o mesmo número de prótons, mas diferentes quantidades de nêutrons dentro de seus núcleos atômicos.

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Além disso, os isótopos são espécies atômicas pertencentes aos mesmos elementos, portanto, estão localizados no mesmo espaço da tabela periódica e possuem características e propriedades semelhantes.

Referências

  1. Wikipedia (sf). Isobar (nuclídeo). Recuperado de en.wikipedia.org
  2. Britannica, E. (sf). Isobar Obtido em britannica.com
  3. Konya, J. e Nagy, NM (2018). Nuclear e radioquímica. Recuperado de books.google.co.ve
  4. Educação Energética (sf). Isobar (nuclear). Obtido de energyeducation.ca
  5. Tutor Vista. (sf). Núcleos Recuperado de physics.tutorvista.com
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