Isótopos

RKA12MC - Bem-vindos a mais uma aula da Khan Academy Brasil. Nesta aula, vamos falar sobre os isótopos. Em outros vídeos, falamos que os elementos químicos que lidamos são definidos pelo número de prótons no núcleo de um átomo. Por exemplo, qualquer átomo com exatamente um próton em seu núcleo é, por definição, hidrogênio. Qualquer átomo com seis prótons em seu núcleo é, por definição, carbono. Qualquer átomo com 17 prótons em seu núcleo é, por definição, cloro. Então, esses números que eu estou circulando nesta tabela periódica são conhecidos como número atômico. Mas, na verdade, eles são apenas o número de prótons presentes no núcleo do átomo de um elemento químico. E isso define qual elemento ele é. Mas, neste vídeo, vamos falar detalhadamente sobre isso e perceber que ainda existem versões diferentes do mesmo elemento químico, que são conhecidas como isótopos. Mas como você pode ter versões diferentes do mesmo elemento se o número de prótons define qual elemento ele é? É porque as versões dos vários isótopos ocorrem com base no número de nêutrons que o elemento tem. Por exemplo, existem dois isótopos estáveis de cloro. Um deles é conhecido como Cloro-35. Vou escrever isso aqui: ³⁵Cl. Às vezes, é escrito assim também. Na verdade, é frequentemente escrito assim: Cloro-35. E esta notação do isótopo que você vê aqui e que tem 35 no canto superior esquerdo; esse 35 nada mais é do que a soma desta versão de isótopo do cloro. É a soma de seus prótons com os nêutrons. Então, este número 35 é o número de massa deste isótopo de cloro. Portanto, ele tem um total de 35 prótons e nêutrons somados. E quantos nêutrons esta versão do cloro tem? Nós temos aqui 17 prótons. E quantos nêutrons ele vai ter? Bem, 35 menos 17 são 18. Então, são 18 nêutrons. A outra versão de cloro que é estável, que é o Cloro-37, quantos prótons ele tem? Por definição, o cloro tem 17 prótons, Por isso este isótopo tem 17 prótons. Mas quantos nêutrons ele tem? Bom, os prótons mais os nêutrons somam 37. Então, 17 mais 20 dá 37. Por isso, temos 20 nêutrons. E isso seria escrito como Cloro-37. Então, você pode ver que essas são duas versões diferentes de cloro, mas possuem o mesmo número de prótons que fazem com que seja um cloro, mas possuem números diferentes de nêutrons. Agora, você pode imaginar que essas diferentes versões terão diferentes massas atômicas, mas em uma tabela periódica há apenas uma massa atômica média listada. E a palavra-chave aqui é esta: é uma massa atômica média. É a média ponderada das massas de cloro, os cloros estáveis que você encontrará. Por exemplo, na natureza, 75,77% do cloro encontrado é o Cloro-35; e os 24,23% restantes são Cloro-37. Então, para obter a massa atômica média, é feito um cálculo da seguinte forma: 75,77% vezes a massa atômica, a massa atômica de Cloro-35, mais 24,23% vezes a massa atômica, a massa atômica de Cloro-37. E, se você fizesse este cálculo, obteria este número bem aqui, 35,45 unidades de massa atômica unificada. E como você calcula a massa atômica do Cloro-35? Você pode ficar tentado a dizer que são apenas 35 unidades de massa atômica unificada. E você estaria perto porque a massa de um próton é cerca de uma unidade de massa atômica universal, E a massa de um nêutron está perto de uma unidade de massa atômica universal também. E os elétrons têm uma massa muito, muito menor. Você também pode considerá-los quase desprezíveis para propósitos de massa atômica. E, assim, você obterá uma massa atômica próxima a 35. Mas, na verdade, é um pouco diferente disso, porque as massas de cada próton e nêutron são um pouco maiores do que realmente consta em uma unidade de massa atômica unificada. E também porque, quando prótons e nêutrons estão juntos em um núcleo, suas massas combinadas ficam um pouco mais leves do que o simples somatório de suas massas individuais. Isso é conhecido como um defeito de massa. E então, se realmente você quiser saber a massa atômica do Cloro-35, você pode olhar isso em várias tabelas e verá que é um pouco menor do que 35 unidades de massa atômica unificada. E isso é tudo! Espero que tenha gostado da nossa aula. Até a próxima!