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ISÓTOPOS
Cada elemento químico se caracteriza por el número de protones de su núcleo, que se denomina número atómico (Z). Así, el hidrógeno ( 1H) tiene un protón, el carbono ( 6C) tiene 6 protones y el oxígeno ( 8O) tiene 8 protones en el núcleo.
El número de neutrones del núcleo puede variar. Casi siempre hay tantos o más neutrones que protones. La masa atómica (A) se obtiene sumando el número de protones y de neutrones de un núcleo determinado.
Un mismo elemento químico puede estar constituído por átomos diferentes, es decir, sus números atómicos son iguales, pero el número de neutrones es distinto. Estos átomos se denominan isótopos del elemento en cuestión. Isótopos significa "mismo lugar", es decir, que como todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número atómico, ocupan el mismo lugar en la Tabla Periódica.
Por tanto:
Si a un átomo se le añade un protón, se convierte en un nuevo elemento químico
Si a un átomo se le añade un neutrón, se convierte en un isótopo de ese elemento químico
Se conocen 3 isótopos del elemento hidrógeno: 11H es el hidrógeno ligero, el más abundante, con un protón y cero neutrones. El 21H es el deuterio (D), cuyo núcleo alberga un protón y un neutrón y el 31H es el tritio (T), cuyo núcleo contiene un protón y dos neutrones.
Isótopos del hidrógeno
Los isótopos del carbono son 116C (6 protones y cinco neutrones), 126C (6 protones y seis neutrones), 136C (6 protones y siete neutrones) y 146C (6 protones y ocho neutrones).
Isótopos del carbono
En el caso del cloro Z=17 y A=35. Sin embargo, si miramos en la Tabla Periódica, la masa atómica del cloro natural es de 35,5. Cuando la masa de un elemento químico es fraccionaria, resulta evidente que dicho elemento estará constituídos por una mezcla de sus distintos isótopos. Así, el cloro natural (masa atómica 35,5) estará formado por la mezcla de los isótopos 35Cl y 37Cl. Si aplicamos la ley de mezclas, se puede calcular fácilmente que la proporción de cada uno de ellos es 75% y 25% respectivamente:
Los isótopos de un elemento tienen las mismas propiedades químicas pero difieren algo en sus propiedades físicas. Esta pequeña diferencia deriva de su distinta masa atómica. Así, mientras que la moléculas de agua ligera pesa 18 dalton, la molécula de agua pesada (contiene D en lugar de H) pesa 20 dalton. Este aumento afectará a su densidad, temperatura de ebullición, etc.