Espécies atômicas que têm o mesmo número de elétrons são chamadas de isoeletrônicas

Os isótonos são átomos que possuem a mesma quantidade de nêutrons; os isóbaros possuem o mesmo número de massa, e os isoeletrônicos, o mesmo número de elétrons.

No texto “Isótopos”, você viu que estes são átomos que pertencem ao mesmo elemento químico e que, por isso, possuem o mesmo número de prótons (ou número atômico (Z)), mas apresentam diferente número de nêutrons e, consequentemente, diferente número de massa (A).

Agora falaremos de outros casos de semelhanças atômicas, que ocorrem, porém, entre átomos de elementos químicos diferentes:

* Isótonos: Átomos que possuem o mesmo número de nêutrons, mas diferentes números atômicos (Z) e de massa (A).

Por exemplo, observe as representações dos quatro elementos químicos a seguir:

1737Cl           2040Ca           1226Mg           1428Si

Conforme explicado no texto Cálculo das Partículas Atômicas, os números subscritos (na parte inferior) representam o número atômico (Z), que se refere aos prótons. Já os números sobrescritos (na parte superior) correspondem ao número de massa (A). Visto que o número de massa é a soma dos prótons com os nêutrons existentes no núcleo, é possível, por meio dos valores fornecidos, descobrir quantos nêutrons cada um desses átomos possui:

A = P + N
N = A – P

Veja:

Veja que o 1737Cl e o 2040Ca possuem 20 nêutrons, sendo, portanto, isótonos um do outro. Já o 1226Mg e o 1428Si possuem 14 nêutrons e são isótonos entre si.

Observe que ambos os pares de isótonos possuem os números atômicos e os números de massa diferentes, o que resulta em diferentes propriedades químicas e físicas.

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* Isóbaros: Átomos que possuem o mesmo número de massa (A), mas diferentes números atômicos (Z).

Os exemplos a seguir são isóbaros, pois todos possuem o número de massa igual a 40: 2040Ca, 1940K, 1840Ar.

* Isoeletrônicos: Átomos ou íons que possuem o mesmo número de elétrons.

Para determinar a quantidade de elétrons, é necessário verificar se se trata de um átomo no estado fundamental ou um íon. Se for um átomo no estado fundamental, a quantidade de elétrons será exatamente igual à quantidade de prótons, pois, nessa condição, a carga total do átomo é nula. Por outro lado, no caso dos íons, a quantidade de elétrons será indicada pela sua carga. Se a carga é positiva (cátion), quer dizer que o átomo perdeu elétrons; mas se é negativa (ânion), significa que o átomo ganhou elétrons.

Por exemplo, note os casos a seguir:

1020Ne           1123Na+           816O2-

O neônio está no estado fundamental e não possui carga, logo, a sua quantidade de elétrons é igual ao número de prótons, isto é, 10. Já o cátion sódio tinha onze elétrons no estado fundamental, mas sua carga (1+) indica que ele perdeu um elétron, ficando, assim, com dez. Por fim, o ânion oxigênio tinha oito elétrons no estado fundamental, mas sua carga indica que ele ganhou dois, ficando, portanto, com dez elétrons. Assim, esses três exemplos possuem dez elétrons, sendo, portanto, isoeletrônicos entre si.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Um elemento químico é conceituado como um conjunto de átomos que possuem o mesmo número atômico (Z), isto é, a mesma quantidade de prótons no núcleo. Na figura a seguir, temos diferentes átomos, todos com a mesma estrutura (um núcleo com nêutrons e prótons e uma eletrosfera com elétrons). Mas, cada tipo de átomo possui uma quantidade de prótons diferentes e com isso o elemento muda.

Por exemplo, o átomo do hidrogênio possui número atômico igual a 1, pois ele tem apenas um próton em seu núcleo. Já o hélio possui dois elétrons e, assim, sucessivamente.

Um elemento químico é representado colocando-se o seu símbolo no meio, o número atômico na parte inferior e o número de massa (A) na parte superior, como mostrado a seguir:

O número de massa, A, é a soma das partículas que estão no núcleo, ou seja, dos prótons e dos nêutrons:A = N + P.

As informações consideradas até aqui são importantes para se entender determinadas semelhanças que existem entre átomos de um mesmo elemento e entre átomos e íons de elementos diferentes. As semelhanças atômicas que serão explicadas a seguir são: isótopos, isótonos, isóbaros e isoeletrônicos. Veja cada caso:

Essa é a semelhança atômica mais importante, pois praticamente todos os elementos químicos possuem isótopos naturais ou artificiais. Visto que possuem o mesmo número atômico, isso significa que átomos isótopos pertencem a um mesmo elemento químico. Por exemplo, o hidrogênio, conforme já mencionado, possui 1 próton apenas. Mas, na natureza, são encontrados três isótopos do hidrogênio, que são:

                        11H                              12H                                                  13H
         prótio ou                  deutério ou                                  trítio ou
 hidrogênio comum       hidrogênio pesado         hidrogênio superpesado

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Observe que a diferença está no número de massa, o que significa que eles possuem número de nêutrons diferentes. O hidrogênio comum possui 0 nêutrons, o deutério possui 1 nêutron e o trítio possui 2 nêutrons.

Nesse caso, trata-se de elementos químicos diferentes, pois o número atômico não é igual.

Exemplos:  1737Cl e o 2040Ca.

Para descobrirmos o número de nêutrons desses elementos e sabermos se eles são mesmo isótonos, basta diminuir o número de massa (A - na parte superior) pelo número de prótons (na parte inferior):

1737Cl                          2040Ca

A = N + P                  A = N + P
N = A – P                  N = A – P
N = 37-17                 N = 40 – 20
N = 20                        N = 20

Esses átomos também são de elementos químicos diferentes.

Exemplo: 1940K e o 2040Ca (A = 40).

Um exemplo que podemos citar é entre o átomo de neônio (1020Ne) e o cátion de sódio (1123Na+1). Observe que o neônio está no estado fundamental, ou seja, ele é neutro, o que significa que possui a mesma quantidade de prótons e elétrons. Na sua parte inferior é mostrado o número de prótons, portanto, podemos concluir que ele possui 10 elétrons.

No caso do cátion sódio, ele possuía no estado fundamental 11 elétrons, mas a carga +1 indica que ele perdeu 1 elétron, ficando, então, com 10 elétrons.

Assim, tanto o íon sódio quanto o átomo do neônio apresentam dez elétrons.

Quais são as espécies Isoeletronicas?

Quais têm o mesmo número de elétrons Isoeletrônicos )?

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