1.2.d.- Número atômico, número de massa e isótopos.

 O entendimento de conceitos como número atômico, número de massa e isótopos é fundamental para o estudo da química e da física nuclear. Vamos explorá-los de maneira clara.

1. Número Atômico ($Z$)

O número atômico é o número de prótons presentes no núcleo de um átomo. Ele identifica o elemento químico e define sua posição na tabela periódica.

• Símbolo: $Z$.
• Importância:
  • Determina a identidade química do elemento.
  • Em um átomo neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons.

Exemplo:

• O hidrogênio ($H$) tem $Z=1$ (1 próton no núcleo).
• O carbono ($C$) tem $Z$ (6 prótons no núcleo).

2. Número de Massa ($A$)

O número de massa é a soma do número de prótons ($Z$) e nêutrons ($N$) no núcleo do átomo.

• Fórmula:

  $$A=Z+N$$

  Onde:

  • $Z$: Número de prótons.
  • $N$: Número de nêutrons.

• Símbolo: $A$.

Exemplo:

• O carbono-12 (¹²$C$) tem:
  • $Z=6$ (6 prótons).
  • $N=6$ (6 nêutrons).
  • $A=12$ (6 + 6).

3. Isótopos

Isótopos são átomos de um mesmo elemento químico (mesmo $Z$) que possuem diferentes números de massa ($A$) devido a uma variação no número de nêutrons.

• Características:

  • Isótopos têm o mesmo número de prótons, mas diferem no número de nêutrons.
  • Eles apresentam propriedades químicas quase idênticas, mas podem ter propriedades físicas diferentes (como estabilidade nuclear).

• Notação:
  Os isótopos são representados com o número de massa como sobrescrito, por exemplo:

  • Hidrogênio-1 (¹$H$)
  • Hidrogênio-2 (²$H$, conhecido como deutério)
  • Hidrogênio-3 (³$H$, conhecido como trítio).

Exemplo com Carbono:

• Carbono-12 (¹²$C$): $Z=6$, $N=6$, $A=12$.
• Carbono-13 (¹³$C$): $Z=6$, $N=7$, $A=13$.
• Carbono-14 (¹4C): $Z=6$, $N=\mathrm{8,}$ $A=14$. (usado na datação de fósseis).

Resumo das Diferenças

Propriedade	Número Atômico ($Z$)	Número de Massa ($A$)	Isótopos
Definição	Número de prótons no núcleo.	Soma de prótons e nêutrons.	Átomos com mesmo $Z$, mas diferente $A$.
Determina	O elemento químico.	A massa do núcleo.	Diferenças no número de nêutrons.
Exemplo (Carbono)	$Z=6$.	$A=12,13,14$.	$\mathrm{¹²C}$, ¹³$C$, ¹$4^{}$.