Relacione e diferencie os três isótopos do hidrogênio.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente “relacionar e diferenciar os três isótopos do hidrogênio”. Isso cai na parte de química/física nuclear, mais especificamente em isótopos de um elemento. Pra resolver, a gente vai precisar saber:
- O que é número atômico (Z) e número de massa (A)
- Como calcular o número de nêutrons (n = A − Z)
- As características de estabilidade e abundância de cada isótopo
Passo 2
Antes de falar de cada um, define-se isótopo como átomos que têm o mesmo número atômico (mesmo nº de prótons) mas diferentes números de massa (portanto, diferentes nº de nêutrons).
- Número atômico do H: Z = 1 (1 próton)
- Número de massa: A = prótons + nêutrons
- Logo, nêutrons = A − Z
Passo 3
Agora, vamos aos três isótopos do H:
-
Prótio (¹H)
- Representação:
- A = 1 ⇒ nêutrons = 1 − 1 = 0
- Só tem 1 próton, 0 nêutrons
- É o mais abundante na natureza (~99,98%)
- Estável, não radioativo
- Representação:
-
Deutério (²H ou D)
- Representação:
ou D - A = 2 ⇒ nêutrons = 2 − 1 = 1
- Tem 1 próton, 1 nêutron
- Abundância natural ~0,02% da água (por isso água pesada D₂O)
- Estável, não radioativo
- Uso em reatores e em estudos por causa da diferença de massa
- Representação:
-
Trítio (³H ou T)
- Representação:
ou T - A = 3 ⇒ nêutrons = 3 − 1 = 2
- Tem 1 próton, 2 nêutrons
- É radioativo (decai por β⁻, meia-vida ~12,3 anos)
- Produzido artificialmente em reatores e para iluminação de mostradores
- Representação:
Passo 4
Diferenciando de vez:
- Todos têm Z = 1 (1 próton)
- Diferem em A e, portanto, em nêutrons:
• ¹H: A=1, n=0 • ²H: A=2, n=1 • ³H: A=3, n=2 - Abundância: ¹H » ²H ≫ ³H
- Estabilidade: ¹H e ²H estáveis; ³H radioativo (β⁻)
- Aplicações distintas (água comum, água pesada, iluminação/trítio)
Resposta
Os três isótopos do hidrogênio são:
• Prótio ( ): nêutrons = 0, estável, 99,98%
• Deutério ( ou D): nêutrons = 1, estável, ~0,02%
• Trítio ( ou T): nêutrons = 2, radioativo (β⁻), meia-vida ≈12,3 anos.
• Prótio (
• Deutério (
• Trítio (