Definición. Los isotopos son átomos de un mismo elemento, pero con diferente número de neutrones, es decir, poseen el mismo número atómico, pero distinto número de masa.
Hay que recordar que el número de masa es igual al número de protones y neutrones en el núcleo.
Por ejemplo, la mayoría de los átomos de carbono tienen un número de masa igual a 12, es decir, tiene 6 protones y 6 neutrones en el núcleo, se denota como 12C y se lee carbono 12.
Pero existe un isótopo radiactivo llamado carbono 14 (14C) que mantiene el número de protones en el núcleo (6) y aumenta en 2 el número de neutrones en el núcleo (8).
Los isotopos de carbono 14 se producen en la atmósfera por reacciones con la radiación, después y de manera espontánea, decaen liberando energía y un neutrón se convierte en un protón con lo que resulta un átomo de nitrógeno estable (N) con 7 neutrones y 7 protones.
Los átomos cuyos núcleos no cambian se conocen como isotopos estables, un ejemplo es el carbono 12.
En cambio, aquellos cuyos núcleos cambian espontáneamente se conocen como isotopos radioactivos que como ya se explicó en el párrafo anterior pueden formar otros elementos cuando decaen como el carbono 14.
Normalmente los neutrones no intervienen en los cambios químicos, entonces, el comportamiento químico de los isotopos de un mismo elemento es semejante dado que sus propiedades químicas están determinadas, principalmente, por los protones y electrones.
Ejemplos:
- Carbono 12 (12C)
- Carbono 13 (13C)
- Carbono 14 (14C)
- Helio 3 (3He)
- Helio 4 (4He)
- Hidrógeno 1 (1H, conocido como protio)
- Hidrógeno 2 (2H, conocido como deuterio)
- Hidrógeno 3 (3H, conocido como tritio)
- Neón 20 (20Ne)
- Neón 21 (21Ne)
- Neón 22 (22Ne)
- Nitrógeno 14 (14N)
- Nitrógeno 15 (15N)
- Oxígeno 16 (16O)
- Oxígeno 17 (17O)
- Oxígeno 18 (18O)
- Silicio 28 (28Si)
- Silicio 29 (29Si)
- Silicio 30 (30Si)
- Uranio 235 (235U)
- Uranio 238 (238U)
Aplicaciones
- El carbono 14 es utilizado en trabajos de datación, es decir, para determinar la antigüedad de algo, un caso conocido son los fósiles.
- El fósforo 32 se utiliza para rastrear la absorción del un fertilizante desde la raíz hasta las hojas de una planta.
- El nitrógeno 15 es útil en la espectroscopia de resonancia magnética nuclear.
- El oro 198 se ha utilizado para estudiar comportamientos hidrodinámicos.
- El sodio 24 se utiliza para detectar obstrucciones en el sistema circulatorio.
- El yodo 123 es utilizado para producir imágenes del cerebro.
- El yodo 131 sirve para conocer el funcionamiento de la glándula tiroides