As semelhanças atômicas ocorrem quando átomos possuem a mesma quantidade de partículas subatômicas. Assim, isótopos têm o mesmo número de prótons (p) e isóbaros a mesma massa (A). Já os isótonos possuem o mesmo número de nêutrons (n), enquanto os isoeletrônicos compartilham a mesma quantidade de elétrons (e−).
A principal pegadinha que aparece nas provas é tentar confundir o seu raciocínio na hora de calcular prótons, nêutrons e elétrons, misturando átomos neutros e íons. Para te ajudar, o Olhar Químico preparou esse material com explicações que vão direto ao ponto. Você vai dominar esse assunto de forma definitiva para arrasar no ENEM, Vestibulares e também em suas provas escolares.
O seu caminho de aprendizado passará exatamente por estes conceitos fundamentais:
- ⚛️ A definição exata de isótopos e o motivo deles possuírem a mesma identidade química na tabela periódica.
- ✅ Identificar isóbaros, analisando o número de massa e o total de partículas nucleares.
- ⚡ Reconhecer os isótonos e isoeletrônicos, aplicando uma matemática simples para cálculo de partículas.
Continue a leitura para desvendar a Química por trás da estrutura atômica e prepare o lápis: é hora de praticar e garantir sua nota máxima! 💯📝
Você Sabia?
Relógio de Carbono-14
Você já se perguntou como os cientistas sabem a idade exata de uma múmia egípcia ou de um fóssil milenar? A mágica arqueológica acontece graças a um isótopo radioativo chamado Carbono-14! Enquanto a esmagadora maioria dos átomos de carbono no nosso corpo é o estável Carbono-12, uma pequena fração é composta por esse isótopo ligeiramente mais pesado, que possui o mesmo número atômico, mas dois nêutrons extras no núcleo.
Quando um ser vivo morre, ele para de absorver nutrientes e esse Carbono-14 começa a decair em um ritmo matematicamente perfeito. Medindo a proporção exata dessa semelhança atômica que ainda resta nos ossos, os pesquisadores conseguem usar a química nuclear como um verdadeiro relógio do tempo para datar relíquias de até 50 mil anos e reescrever a história da humanidade!
Resumo Estratégico: Semelhanças Atômicas para Provas
| Conceito (Macete) | Definição Estrutural | Aplicação e Fórmulas |
|---|---|---|
| IsótoPos (p) | Átomos do mesmo elemento químico que possuem exatamente a mesma quantidade de prótons (p) e, consequentemente, têm massas (A) diferentes. | • Z é igual; • A é diferente; • Exemplo: 14260Nd 14460Nd. |
| IsóbAros (A) | Átomos de elementos químicos diferentes que, coincidentemente, possuem a mesma Massa (A), mas números atômicos (Z) distintos. | • A é igual; • Z é diferente; • Exemplo: 4018Ar e 4020Ca. |
| IsótoNos (n) | Átomos de elementos químicos diferentes que possuem a mesma quantidade de nêutrons (n) no núcleo atômico, mas diferem em Z e A. | • n é igual; • Exemplo: 3717Cl (n=20) e 4020Ca (n=20). |
| IsoEletrônicos (e-) | Espécies químicas (átomos neutros ou íons) que possuem exatamente a mesma quantidade de elétrons na eletrosfera. | • e- é igual; • Exemplo: N3- (10 e-) e Al3+ (10 e-). |
| Regras IUPAC | Na representação IUPAC, o número de massa (A) é sempre o maior valor e fica no topo. O número atômico (Z) fica na base. | • Praseodímio (14159Pr) • A = 141 • Z = 59 |
Chegou a hora do Desafio: Teste seus conhecimentos sobre Semelhanças Atômicas
Nesta lista de exercícios, ao responder cada questão, você terá acesso imediato ao gabarito e ao Comentário do Professor Romeu com a resolução passo a passo. Estude o conteúdo a fundo para não cair nas clássicas pegadinhas de ENEM, vestibulares e provas escolares!
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10 Exercícios Resolvidos: Isótopos, Isóbaros, Isótonos e Isoeletrônicos
I. Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número atômico e números de massa diferentes.
II. O número atômico de um elemento corresponde à soma do número de prótons com o de nêutrons.
III. O número de massa de um átomo, em particular, é a soma do número de prótons com o de elétrons.
IV. Átomos isóbaros são aqueles que possuem números atômicos diferentes e mesmo número de massa.
V. Átomos isótonos são aqueles que apresentam números atômicos diferentes, números de massa diferentes e mesmo número de nêutrons.
Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são as indicadas por:
- Afirmativa I (Verdadeira). Isótopos são átomos com o mesmo número atômico (mesma quantidade de prótons), mas com variação nos nêutrons, gerando números de massa diferentes.
- Afirmativa II (Falsa). O número atômico (Z) indica exclusivamente a quantidade de prótons (p) do elemento.
- Afirmativa III (Falsa). O número de massa (A) é a soma de prótons (p) e nêutrons (n), ou seja, A = p + n. Os elétrons ficam na eletrosfera e possuem massa desprezível para esse cálculo.
- Afirmativa IV (Verdadeira). Isóbaros são átomos com o mesmo número de massa. Portanto, números atômicos diferentes.
- Afirmativa V (Verdadeira). Os isótonos são átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons (n) no núcleo atômico, mas diferentes números atômicos (Z) e de massa (A).
- IsótoPos = igual número de prótons (p).
- IsóbAros = igual número de massa (A).
- IsótoNos = igual número de nêutrons (n).
- IsoEletrônicos = igual número de elétrons (e⁻).

- Os elementos III e VII são isóbaros, pois possuem o mesmo número de massa, que no caso é 40 (A = 40).
- Os elementos V e VII são isótonos, pois possuem o mesmo número de nêutrons, que no caso é 20 (n = 20). Matematicamente:
- 3717Cl n = 37 - 17 ➔ n = 20
- 4020Ca n = 40 - 20 ➔ n = 20
- n = A - Z.
I. Isótopos são átomos de um mesmo elemento que possuem mesmo número atômico e diferente número de massa.
II. O número atômico de um elemento corresponde ao número de prótons no núcleo de um átomo.
III. O número de massa corresponde à soma do número de prótons e do número de elétrons de um elemento.
Está (ão) correta (s):
- Afirmativa I (Correta). A afirmação é a definição perfeita dos isótopos. Por pertencerem ao mesmo elemento químico, o número atômico (Z) é obrigatoriamente igual ao número de prótons (p). A variação ocorre apenas no número de massa devido à diferença de nêutrons.
- Afirmativa II (Correta). O número atômico (Z) representa rigorosamente a quantidade de prótons (p) que estão confinados e estabilizados no núcleo de um átomo.
- Afirmativa III (Errada). O número de massa (A) corresponde à soma do número de prótons (p) e do número de nêutrons (n) de um elemento, ou seja, A = p + n.

Os átomos I e II:
- A (Errada). Eles não são isótopos, porque não possuem o mesmo número de prótons. O átomo I tem 40 prótons e o átomo II tem 42 prótons.
- B (Errada). Eles não são do mesmo elemento químico, pois não possuem o mesmo número atômico (Z). O átomo I tem Z = 40 e o átomo II tem Z = 42.
- C (Correta). Ambos são isóbaros, ou seja, possuem o mesmo número de massa, que neste caso é 80 (A = 80). Veja a prova matemática:
- Para o átomo I: A = p + n ➔ A = 40 + 40 ➔ A = 80
- Para o átomo II: A = p + n ➔ A = 42 + 38 ➔ A = 80
- D (Errada). Eles não são isótonos, pois não possuem o mesmo número de nêutrons (n). O átomo I tem n = 40 e o átomo II tem n = 38.
- E (Errada). Ambos os átomos têm números atômicos diferentes. O átomo I tem Z = 40 e o átomo II tem Z = 42.

Em relação a essas espécies, são feitas as seguintes afirmações:
I. K+ e Ca2+ são isótonos;
II. K e Ca2+ são isóbaros;
III. K+ tem mais prótons que K;
IV. K+ e S2- têm o mesmo número de elétrons.
É correto apenas o que se afirma em:
- Afirmativa I (Correta). As espécies K+ e Ca2+ são isótonos. Observando diretamente a tabela, verifica-se que ambas possuem exatamente a mesma quantidade de nêutrons (n = 22).
- Afirmativa II (Errada). Eles não são isóbaros. Para provar isso é necessário calcular a massa de cada um somando prótons e nêutrons (A = Z + n ou A = p + n):
- Massa do K: A = 19 + 22 ➔ A = 41
- Massa do Ca2+: A = 20 + 22 ➔ A = 42
- Afirmativa III (Errada). Espécies químicas do mesmo elemento sempre mantêm a sua identidade. Tanto o átomo neutro (K) quanto o seu íon (K+) possuem rigorosamente a mesma quantidade de prótons no núcleo (Z = 19).
- Afirmativa IV (Correta). Eles são isoeletrônicos, pois possuem a mesma quantidade de elétrons na eletrosfera. Veja a matemática de como calcular as cargas:
- O cátion K+ tem 19 prótons, mas perdeu 1 elétron: 19 - 1 = 18 elétrons.
- O ânion S2- tem 16 prótons, mas ganhou 2 elétrons: 16 + 2 = 18 elétrons.
- a formação de um íon (cátion ou ânion) altera apenas a quantidade de elétrons;
- o núcleo do átomo permanece intocável!

Com relação a esses átomos, é correto afirmar que:
- A (Errada). Os átomos de Neodímio não são isóbaros, pois possuem massas nitidamente diferentes (142, 144 e 146). Como eles pertencem ao mesmo elemento químico e mantêm o mesmo número atômico (Z = 60), eles são classificados como isótopos.
- B (Errada). Eles não são isótopos. O Praseodímio (Z = 59) e o Neodímio (Z = 60) são elementos químicos totalmente distintos, logo, não compartilham a mesma quantidade de prótons no núcleo.
- C (Errada). O número atômico (Z) do elemento Neodímio é 60 (o valor indicado na parte inferior da representação). O número 144 se refere, exclusivamente, ao número de massa (A).
- D (Errada). Para descobrir as partículas neutras, aplicamos: n = A - Z. Para o Neodímio-142, o cálculo exato é: n = 142 - 60 ➔ n = 82, e não 60 nêutrons.
- E (Correta). A representação do Praseodímio-141 confirma que seu número atômico (Z) é 59, o que garante 59 prótons. Calculando os nêutrons (n = A - Z), fazemos: n = 141 - 59 ➔ n = 82 nêutrons.
- o número de massa (A) é sempre o maior (geralmente posicionado no topo).
- o número atômico (Z) é sempre o menor (geralmente na base).
- A (Errada). A hipótese de Dalton caiu por terra exatamente porque a descoberta dos isótopos provou o contrário: átomos do mesmo elemento podem, sim, ter massas diferentes.
- B (Errada). Além de a hipótese inicial ser falsa, os isótonos relacionam-se a átomos de elementos diferentes com o mesmo número de nêutrons, não justificando a variação de massa em um único elemento.
- C (Correta). Com a evolução da ciência e a descoberta dos nêutrons por Chadwick, comprovou-se a existência dos isótopos: átomos do mesmo elemento químico têm o mesmo número de prótons, mas quantidades diferentes de nêutrons, resultando em números de massa (A) diferentes.
- D (Errada). A afirmação de que a hipótese é falsa está certa, mas o erro conceitual está na justificativa. Isóbaros são átomos de elementos químicos diferentes que, coincidentemente, possuem a mesma massa. Isóbaros não são átomos do mesmo elemento.
- A (Correta). Todas as espécies possuem exatamente 10 elétrons. O ânion N3- (Z = 7) ganha 3 elétrons: 7 + 3 = 10. O ânion F- (Z = 9) ganha 1 elétron: 9 + 1 = 10. O cátion Al3+ (Z = 13) perde 3 elétrons: 13 - 3 = 10.
- B (Errada). O átomo neutro de Enxofre (S) possui 16 elétrons. O íon Cl- possui 18 elétrons (17 + 1 = 18) e o íon K+ também possui 18 elétrons (19 - 1 = 18). Como as quantidades são diferentes, o grupo não é isoeletrônico.
- C (Errada). Todos os átomos apresentados estão em seu estado fundamental (neutro), logo, o número de elétrons é igual ao seu número atômico (Z). Portanto, o Ne tem 10, o Na tem 11 e o Mg tem 12 elétrons.
- D (Errada). Fazendo o cálculo de perda de elétrons: Ca2+ tem 18 elétrons (20 - 2 = 18). O Sr2+ tem 36 elétrons (38 - 2 = 36). O Ba2+ tem 54 elétrons (56 - 2 = 54). Eles pertencem à mesma família na Tabela Periódica, mas possuem quantidades de elétrons totalmente diferentes.
- E (Errada). Fazendo o cálculo de ganho de elétrons: Cl- tem 18 elétrons (17 + 1 = 18). O Br- tem 36 elétrons (35 + 1 = 36). O I- tem 54 elétrons (53 + 1 = 54).
Passo 1: Descobrir o valor de x
Como as massas são idênticas (isóbaros), será necessário igualar as expressões algébricas fornecidas na questão, então:
- 4x + 5 = 5x - 1
- 5 + 1 = 5x - 4x ➔ x = 6
- número atômico (Z): 2x + 2 ➔ 2(6) + 2 ➔ 14 prótons.
- número de massa (A): 4x + 5 ➔ 4(6) + 5 ➔ A = 29.
- número de nêutrons (n): Lembre-se que n = A - Z ➔ n = 29 - 14 ➔ 15 nêutrons.
- número de elétrons: Como o enunciado não apresenta carga (sinais de mais ou menos), o átomo é neutro. Logo, elétrons = prótons ➔ 14 elétrons.
Alternativa D (Correta). Reflete perfeitamente o cálculo e a ordem rigorosa (respectivamente) exigida no enunciado: 14, 29, 15 e 14.
I. X é isóbaro de Y e isótono de Z.
II. Y tem número atômico 56, número de massa 137 e é isótopo de Z.
III. O número de massa de Z é 138.
O número atômico de X é:
PASSO 1: Coletar os dados do átomo Y (A nossa base)
A afirmativa II entrega tudo sobre o átomo Y:
- número atômico (Z) de Y = 56
- número de massa (A) de Y = 137
- A afirmativa II descreve que Z é isótopo de Y (portanto, possuem o mesmo número de prótons). Logo, o número atômico (Z) de Z também é 56.
- A afirmativa III afirma que a massa (A) de Z é 138. Com esses dois valores, calculamos os nêutrons (n) do átomo Z:
n = A - Z ➔ 138 - 56 ➔ n = 82 nêutrons
De acordo com a afirmativa I:
- X é isóbaro de Y (possuem a mesma massa). Portanto, o número de massa (A) de X é 137.
- X é isótono de Z (possuem os mesmos nêutrons). Portanto, os nêutrons (n) de X são 82.
- Z = 137 - 82 ➔ Z = 55
Alternativa C (Correta). Demonstra perfeitamente que o número atômico (Z = quantidade de prótons no núcleo) do átomo X é 55.
Sua Nota Final
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Dúvidas Frequentes sobre Semelhanças atômicas
Para não confundir mais, lembre-se da regra das letras nos nomes! Em isótoPos, o "P" indica que possuem o mesmo número de prótons. Em isóbAros, o "A" indica que possuem o mesmo número de massa (A). Já em isótoNos, o "N" indica que possuem o mesmo número de nêutrons. Essa é a base matemática para resolver qualquer questão do ENEM sobre o tema!
Absolutamente nada! A formação de um íon (seja um cátion ou ânion) ocorre exclusivamente pela perda ou ganho de elétrons na eletrosfera. O núcleo do átomo permanece intocável. Portanto, o número atômico (Z) e o número de massa (A) nunca mudam durante o processo de formação ou produção de íons.
Espécies isoeletrônicas são átomos neutros ou íons que possuem exatamente a mesma quantidade total de elétrons. Para descobrir isso nas provas, basta pegar o número atômico (Z) e subtrair a carga se for um cátion (perdeu elétrons), ou somar a carga se for um ânion (ganhou elétrons). Se os resultados finais forem iguais, eles são isoeletrônicos.
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Parabéns e muito obrigada
Obrigadoooo 😊
muito bom
Valeuuuu 😊✌️