Isobars: características, exemplos e diferenças com isótopos - Ciência - 2023

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o isobarsEles são aquelas espécies atômicas que têm a mesma massa, mas que vêm de diferentes elementos químicos. Como conseqüência disso, pode-se dizer que são constituídos por diferentes números de prótons e nêutrons.

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

No entanto, o número de nêutrons e prótons que constituem essa quantidade líquida é diferente. Uma forma de perceber isso graficamente é observar o número de massa (que se encontra no lado superior esquerdo do símbolo do elemento químico representado), pois nas isóbaras esse número é o mesmo.

Caracteristicas

Em primeiro lugar, a etimologia do termo isobarus vem das palavras gregas isos (que significa "igual") e Baros (que significa "peso"), que se refere à igualdade de pesos entre as duas espécies nucleares.

Deve-se notar que os isóbaros têm certas semelhanças com outras espécies cujos núcleos têm coincidências, como os isótonos, que têm o mesmo número de nêutrons, mas com números de massa e números atômicos diferentes, como pares ¹³C e ¹⁴Não ³⁶Areia ³⁷Cl.

Por outro lado, o termo "nuclídeo" é o nome que foi cunhado para cada um dos conjuntos de nucleons (estruturas feitas de nêutrons e prótons) que podem ser formados.

Assim, os nuclídeos são possivelmente distinguidos por seu número de nêutrons ou prótons, ou mesmo pela quantidade de energia possuída pela estrutura de seu conglomerado.

Da mesma forma, um núcleo filho surge após o processo de decaimento β e este, por sua vez, é um isobar do núcleo pai, pois o número de núcleons presentes no núcleo permanece inalterado, ao contrário do que acontece por média de decaimento α.

É importante lembrar que diferentes isóbaras possuem diferentes números atômicos, confirmando que são diferentes elementos químicos.

Representação

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

A outra forma 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 seu número atômico, da seguinte forma Maneira:

_Z^PARAX

Nesta expressão X representa o elemento químico do átomo em questão, A é o número de massa (resultado da adição entre o número 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) é geralmente omitido porque não fornece dados adicionais relevantes, por isso é frequentemente representado como ^PARAX.

Uma maneira de mostrar essa notação é tomando o exemplo anterior (nitrogênio-14), que também é denotado como ¹⁴N. Esta é a notação usada para isóbaros.

Exemplos

O uso da expressão "isóbaros" para espécies conhecidas como nuclídeos que possuem o mesmo número de núcleons (igual número de massa) foi proposto no final da década de 1910 pelo químico britânico Alfred Walter Stewart.

Nessa ordem de ideias, um exemplo de isóbaras pode ser observado no caso da espécie ¹⁴C e ¹⁴N: o número de massa é igual a 14, o que implica que o número de prótons e nêutrons em ambas as espécies é diferente.

Na verdade, esse átomo de carbono tem um número atômico igual a 6, portanto, há 6 prótons em sua estrutura e, por sua vez, tem 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, portanto 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 em que todos os átomos têm um número de massa igual a 40; este é o caso das isóbaras: ⁴⁰AC, ⁴⁰K, ⁴⁰Ar, ⁴⁰Cl, e ⁴⁰S.

Diferenças entre isóbaros e isótopos

Conforme explicado anteriormente, os nuclídeos descrevem as diferentes classes de núcleos atômicos existentes, de acordo com o número de prótons e nêutrons que possuem.

Além disso, entre esses tipos de nuclídeos estão isóbaros e isótopos, que serão diferenciados a seguir.

No caso dos isóbaros, como mencionado antes, eles têm o mesmo número de núcleons -ou seja, o mesmo número de massa-, onde o número de prótons pelo qual uma espécie é maior que a outra concorda com o número de nêutrons que estão em déficit, então o total é o mesmo. No entanto, seu número atômico é diferente.

Nesse sentido, as espécies isobares provêm de diferentes elementos químicos, portanto, estão localizadas em diferentes espaços da tabela periódica e possuem diferentes características e propriedades específicas.

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

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

Referências

Wikipedia. (s.f.). Isobar (nuclídeo). Recuperado de en.wikipedia.org
Britannica, E. (s.f.). Isobar. Obtido em britannica.com
Konya, J. e Nagy, N. M. (2018). Nuclear and Radiochemistry. Recuperado de books.google.co.ve
Educação em energia. (s.f.). Isobar (nuclear). Obtido em energyeducation.ca
Visualização do tutor. (s.f.). Núcleos. Recuperado de physics.tutorvista.com