Por Eric Moll Actualizado el 24 de marzo de 2022
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Los elementos se diferencian según el número de protones en su núcleo. El hidrógeno, por ejemplo, tiene un protón en su núcleo, mientras que el oro tiene 79. Los protones tienen carga positiva y pesan una unidad de masa atómica. Los núcleos también suelen contener neutrones, que pesan aproximadamente lo mismo que los protones pero no tienen carga.
Dos átomos que contienen la misma cantidad de protones pero diferente cantidad de neutrones son isótopos del mismo elemento. Sus masas son diferentes, pero reaccionan químicamente de la misma manera.
Los isótopos generalmente no reciben nombres especiales, con la excepción de deuterio y tritio, que son isótopos de hidrógeno. En cambio, los isótopos simplemente se etiquetan según su número de masa atómica. Este número se refiere a la masa del núcleo del elemento. Como los protones y los neutrones tienen aproximadamente el mismo peso, el número de masa atómica es simplemente la suma de los protones y neutrones en el núcleo. Todo el carbono tiene seis protones, pero diferentes isótopos tienen diferente número de neutrones. El carbono-12 es el más común, con seis neutrones, pero el carbono-13 y el carbono-14 (con siete y ocho neutrones, respectivamente) también se encuentran de forma natural.
Las cargas positivas y negativas se atraen. Para que un átomo o molécula sea estable, debe tener una carga neta de cero, lo que significa que las cargas positiva y negativa se anulan entre sí. La cantidad de protones cargados positivamente en el núcleo determina la cantidad de electrones cargados negativamente que orbitan alrededor del núcleo. Las reacciones químicas son impulsadas por la interacción entre las cargas positivas y negativas (los protones y electrones) de diferentes átomos. Como los neutrones no son positivos ni negativos, no influyen en las reacciones químicas. En otras palabras, los diferentes isótopos no se comportan de manera diferente durante las reacciones químicas o al formar compuestos. Se distinguen únicamente por el peso.
La tabla periódica enumera las masas atómicas de cada elemento. Por lo general, este número es un decimal en lugar de un número entero. Esto no se debe a que un átomo individual de hidrógeno pese 1,0079 unidades de masa atómica:los neutrones y los protones pesan cada uno una unidad de masa atómica, por lo que cualquier átomo dado tiene un valor de masa en número entero. El número que figura en la tabla periódica es un promedio ponderado de los isótopos naturales de un elemento. Casi todo el hidrógeno tiene un solo protón y ningún neutrón, pero un pequeño porcentaje de hidrógeno tiene uno o dos neutrones y se llama deuterio o tritio. Estos isótopos más pesados inclinan el peso promedio ligeramente hacia arriba.
Ciertas combinaciones de protones y neutrones son más o menos estables que otras. En términos generales, la frecuencia de un isótopo en la naturaleza está determinada por su estabilidad. Los isótopos más estables son también los más comunes. Ciertos isótopos son inestables hasta el punto de ser radiactivos, lo que significa que con el tiempo se desintegran en algún otro elemento o isótopo y liberan radiación como subproducto. El carbono 14 y el tritio, por ejemplo, son ambos radiactivos. Ciertos isótopos extremadamente radiactivos no existen en la naturaleza porque se desintegran demasiado rápido, pero otros, como el carbono 14, se desintegran lentamente y se producen de forma natural.
