Un ion es un átomo o una molécula cargados debido a que ha ganado o perdido electrones por reacciones químicas y, los isotopos son átomos de un mismo elemento con un número de neutrones diferente, en consecuencia, su número de masa es diferente.
Primero vamos a explica el caso de los iones. El número de protones (p+) en los núcleos de los átomos permanece constante, pero el número de electrones (e–) cambia.
El ejemplo más común es la sal de mesa o cloruro de sodio (NaCl), el átomo de sodio (Na) presenta 11, neutrones, 11 protones y 11 electrones y, el átomo de cloro posee 17 neutrones, 17 protones y 17 electrones. En ambos casos la carga es neutra, la carga negativa de los electrones se equilibra con la carga positiva de los protones.
Como se puede ver en la ilustración el sodio (Na) solo tiene un electrón en la capa externa, al transferir ese electrón al cloro (Cl) se forma el ion sodio (Na+) y el ion cloro (Cl–).
El sodio (Na+) perdió un electrón y el cloro gano un electrón (Cl-). Ambos iones se atraen por tener cargas opuestas y forman cristales cúbicos de sal de mesa (NaCl) a este tipo de enlace químico se le conoce como enlace iónico.
Ahora vamos a explicar el caso de los isotopos. Recordemos que son átomos de un mismo elemento con un número de neutrones diferente, en consecuencia, su número de masa es diferente. El ejemplo más común y sencillo es el hidrógeno (H).
Existen tres isotopos de hidrógeno (H), el primero se conoce como protio (1H), o simplemente hidrógeno, tiene un protón, un electrón y no tiene neutrones. El segundo se conoce como deuterio (2H), presenta un protón, un electrón y un neutrón. El tercero se conoce como tritio (3H), posee un protón, un electrón y dos neutrones.
La siguiente tabla resume el número de protones (p+), el número de electrones (e–), el número de neutrones (n), el número atómico (Z) y el número de masa (A) para los isotopos de hidrógeno.
Isótopo | p+ | e– | n | Z | A |
Hidrógeno (protio, 1H) | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
Deuterio (2H) | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
Tritio (3H) | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 |
El número atómico, número de protones, de los isotopos de un elemento se mantiene constante, mientras que el número de masa, número de protones más número de neutrones, cambia.