O trítio
, o deutério
e o hidrogênio
são:
(a) isômeros
(b) isóbaros
(c) isótonos
(d) isodiáferos
(e) isótopos
(a) isômeros
(b) isóbaros
(c) isótonos
(d) isodiáferos
(e) isótopos
Passo 1
O enunciado dá três núcleos atômicos e pede que se identifique a relação correta entre eles, escolhendo uma das opções (a)–(e). Os dados fornecidos são:
-
(trítio); -
(deutério); -
(hidrogénio/protio).
As opções são: (a) isômeros, (b) isóbaros, (c) isótonos, (d) isodiáferos, (e) isótopos.
O objetivo é decidir qual dessas classificações se aplica aos três núcleos acima.
O objetivo é decidir qual dessas classificações se aplica aos três núcleos acima.
Passo 2
Definição de isômeros (no contexto nuclear): isômeros nucleares são núcleos que têm o mesmo número de prótons
e o mesmo número de massa
(portanto mesmo número de nêutrons
), mas diferem por terem estados de energia diferentes (um pode estar em um estado excitado metaestável). Em notação: dois núcleos são isômeros se têm
e
mas diferentes estados energéticos. Um exemplo comum é
versus
.
Definição de isóbaros: isóbaros são núcleos que têm o mesmo número de massa (mesmo número total de nucleões) mas diferentes números de prótons
. Em fórmulas: isóbaros satisfazem
e
. Exemplo:
(
) e
(
) são isóbaros.
Definição de isóbaros: isóbaros são núcleos que têm o mesmo número de massa
Passo 3
Definição de isótonos: isótonos são núcleos que têm o mesmo número de neutrões
. Lembre que o número de neutrões é dado por
Vamos calcular
para cada núcleo (pegando os valores de
e
do enunciado):
- Para
: então . - Para
: então . - Para
: então .
Os valores de
são
— não são todos iguais — portanto esses três núcleos NÃO são isótonos.
Passo 4
Definição de isodiáferos: isodiáferos (também escritos isodiáferos) são núcleos que têm o mesmo valor do excesso de neutrões em relação aos protões, ou seja, o mesmo valor de
. Vamos calcular
para cada um (usando os
que já encontramos):
- Para
: . - Para
: . - Para
: .
Os valores de
são
— diferentes entre si — portanto eles NÃO são isodiáferos.
Passo 5
Definição de isótopos: isótopos são núcleos que têm o mesmo número atômico (mesmo número de prótons)
e diferem no número de massa
. Em fórmulas: isótopos satisfazem
e
diferente entre eles.
Agora verifiquemos
para os três núcleos (pegando
do enunciado):
-
tem . -
tem . -
tem .
Todos têm
(mesmo número de prótons) e têm massas
diferentes. Portanto esses núcleos são exatamente isótopos do mesmo elemento químico (hidrogénio), com diferentes números de neutrões.
Passo 6
Interpretação final: como os três núcleos têm o mesmo
e diferentes
, a classificação correta entre as opções é “isótopos”.
Resposta
(e)