¿Qué es un isótopo?

Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen un número igual de protones pero diferentes números de neutrones. Sus números atómicos son iguales, pero sus números en masa son diferentes. Los números de masa siempre se indican con A, mientras que Z se refiere a los números atómicos de los elementos. El número atómico simboliza el número de protones en el núcleo de un átomo, y se utiliza para identificar la posición del elemento en la tabla periódica. El número de masa de un átomo es el número de neutrones en su núcleo. Los isótopos de los elementos tienen diferentes propiedades físicas debido a la variación en sus masas atómicas. Debido a esta diferencia, tales isótopos tienen diferentes densidades, así como puntos de fusión y ebullición. Sin embargo, los isótopos de un elemento siempre tienen propiedades químicas muy similares. La similitud se produce porque solo los electrones se usan en reacciones químicas, no los neutrones o protones.

Historia de los isótopos

El radioquímico Fredrick Soddy sugirió por primera vez la existencia de isótopos en 1913 después de realizar estudios que involucraban la descomposición de las cadenas radiactivas. Durante sus experimentos, Soddy se dio cuenta de que existían cuarenta especies diferentes entre el plomo y el uranio, pero la tabla periódica solo podía alojar 11 átomos. Después de que las pruebas químicas realizadas para separar algunos de estos elementos hubieran fallado, sugirió que más de un tipo de átomo podría compartir la misma posición en la tabla periódica y los denominó isótopos.

Ejemplos de isótopos

El cloro contiene dos isótopos principales: cloro-35 y cloro-37. Para llegar a esta conclusión, los científicos han descubierto que en una sustancia de cloro, las proporciones de cada uno de estos isótopos existen en general, y es por eso que las relaciones se utilizan para expresar la diferencia en cantidad. Estas relaciones son útiles cuando se calculan porcentajes relativos y masas atómicas relativas. Otros ejemplos de isótopos incluyen carbono (isótopos carbono-12 y carbono-14), oxígeno (oxígeno-16 y oxígeno-18) y fósforo (el fósforo-31 es el isótopo primario, aunque también existen cantidades específicas de fósforo-32). Los isótopos de estos compuestos se consideran estables, y la mayoría de ellos tienen solo dos isótopos. Sin embargo, hay algunos elementos que tienen solo un isótopo, y estos incluyen flúor, berilio, arsénico, itrio, oro, aluminio, yodo, manganeso, sodio y niobio.

Purificación De Isótopos

Hay tres áreas principales donde se aplican los isótopos. La primera es la separación de isótopos. La separación facilita la maximización de las propiedades de los átomos según se requiera. En la separación de elementos más ligeros, como el deuterio y el oxígeno, se aplica el método de difusión de gas. La separación de elementos pesados como el uranio y el plutonio se produce por espectrometría de masas.

Aplicación de los isótopos

La primera aplicación de los isótopos es su uso por los arqueólogos en la datación por carbono. Los isótopos son dos tipos: isótopos estables y radiactivos. Los isótopos estables contienen una combinación igual de protones y neutrones y, como tal, no sufren deterioro. Por otro lado, los isótopos radiactivos tienen núcleos inestables y, por lo tanto, sufren descomposición. La desintegración radiactiva puede durar hasta 5.730 años, como el elemento carbono. Los arqueólogos usan este componente de los isótopos para determinar la edad de un objeto encontrado en las excavaciones arqueológicas.