Diferencia entre isobaras e isótopos.

Los átomos de un elemento químico siempre están formados por un núcleo rodeado por una nube de electrones. Los protones y los neutrones forman el núcleo. El número de protones en cada átomo de un elemento dado es siempre el mismo. Esto indica que el número de protones de un elemento químico es un atributo único. Sin embargo, el número de neutrones en el núcleo de los átomos del mismo elemento puede diferir. 

Los isótopos son los nombres de estos diversos tipos. La suma de protones y neutrones en el núcleo de un elemento es la masa atómica de ese elemento. Incluso si sus números atómicos son diferentes, las masas atómicas de varios elementos a veces pueden ser las mismas. Las isobaras son los nombres dados a estos diversos tipos. 

La distinción significativa entre isótopos e isóbaras es que los isótopos tienen masas atómicas diferentes entre sí, mientras que las isóbaras tienen masas atómicas comparables.

Isótopos

Se ha encontrado en muchos tipos experimentales de investigación que hay algunos elementos cuyos átomos tienen el mismo número atómico que el del elemento, pero los números de masa son diferentes, tales átomos de elementos se denominan isótopos de ese elemento. 

Los isótopos se pueden considerar como variantes de un mismo elemento, la única diferencia está en su número de protones y el número de neutrones que existe en los núcleos de los átomos. El número de neutrones y el número de protones juntos forman el número de masa de un elemento, por lo que el número de masa de los isótopos es diferente. 

Entendamos por el ejemplo de los isótopos de carbono, el carbono tiene ¹² C, ¹³ C y ¹⁴ C como sus isótopos significa que 12, 13 y 14 son el número de masa de carbono y el número atómico es 6. Pero como número atómico significa el número de protones por lo que todos los isótopos de carbono tendrán el mismo número de átomos mientras que el número de neutrones es diferente.  

Elemento	Número de protones	Número de neutrones	Número de masa	Número atómico
Carbono ( 12 C )	6	6	12	6
Carbono ( 13C )	6	7	13	6
Carbono ( 14C )	6	8	14	6
Hidrógeno ( 1H )	1	sin neutrones	1	1
Hidrógeno ( 2H )	1	1	2	1
Hidrógeno ( 3H )	1	2	3	1

El mérito de encontrar isótopos es del físico británico JJ Thomson, quien fue la persona que descubrió los isótopos del elemento Neón, que tiene el número atómico 10 y en realidad es un gas. Se descubre que algunos isótopos son radiactivos, lo que significa que tienen un efecto de desintegración radiactiva, por lo que los núcleos de los isótopos radiactivos serán inestables. Un ejemplo de isótopos radiactivos es el uranio, que tiene dos isótopos con números de masa 235 y 238. 

Aplicaciones de los isótopos:

• La enfermedad del bocio (hinchazón del cuello) se puede curar usando un isótopo de yodo.
• El tratamiento de algún tipo de cáncer se puede hacer usando isótopo de cobalto.
• El isótopo de uranio se utiliza como combustible nuclear.

Isobaras:

Supongamos que hay dos o más elementos que tienen un número atómico diferente pero su número de masa es el mismo, entonces estos elementos se conocen como isobaras. Las isobaras son en realidad elementos diferentes con un número diferente de protones y neutrones, pero la suma del número de protones y neutrones es la misma para estos elementos diferentes y, por lo tanto, muestran propiedades físicas similares. El mérito de encontrar isobaras es para Alfred Walter Stewart, quien descubrió las isobaras en 1918. Algunas isobaras también son radiactivas por naturaleza. Para la radiactividad de las isobaras existe una regla conocida como Mattauch Isobar Rule. De acuerdo con esta regla, si dos elementos adyacentes en la tabla periódica tienen isótopos del mismo número de masa, entonces al menos una de estas isóbaras debe ser radiactiva.

Ejemplo:

El argón y el calcio son isobaras ya que ambos tienen el mismo número de masa y el número atómico es diferente.

Elemento	Número de protones	Número de neutrones	Número de masa	Número atómico
Argón	18	22	40	18
Calcio	20	20	40	20

Aplicaciones de las isobaras:

• Las isobaras se utilizan en el campo de la medicina para tratar tumores y coágulos sanguíneos.
• Los trastornos de la tiroides se pueden tratar con isobaras de yodo.
• El cáncer de sangre se puede tratar con isobara de fósforo.

Diferencia entre isótopos e isobaras:

Isótopos	isobaras
1. Los isótopos tienen el mismo número atómico pero diferente número de masa.	1. Las isobaras tienen el mismo número másico pero diferente número atómico.
2. En el núcleo del átomo de isótopos el número de protones es igual.	2. En el núcleo del átomo de las isobaras el número de protones no es igual.
3. El número de neutrones en el núcleo del átomo es diferente.	3. Para dos isobaras, la suma del número de protones y el número de neutrones es igual
4. Los isótopos de un elemento se colocan en el mismo lugar que el elemento en la tabla periódica.	4. Las isobaras de los elementos se colocan en diferentes lugares de la tabla periódica.
5. Las propiedades físicas de los isótopos son diferentes.	5. Las propiedades físicas de las isobaras son casi las mismas.
6. Las propiedades químicas de los isótopos son las mismas.	6. Las propiedades químicas de las isobaras son diferentes.
7. Ejemplo: El cloro tiene dos isótopos 35 Cl y 37 Cl. El hidrógeno tiene 3 isótopos 1 H, 2 H y 3 H.	7. Ejemplo: el carbono y el nitrógeno tienen el mismo número de masa 14. El argón y el calcio tienen el mismo número de masa 40.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Las propiedades químicas de las isobaras son iguales o diferentes?

Responder: 

Las propiedades químicas de cualquier elemento dependen principalmente de la cantidad de electrones y las isobaras tienen una cantidad diferente de electrones, ya que el número atómico es diferente, por lo que las propiedades químicas de las isobaras son diferentes.

Pregunta 2: ¿Las propiedades físicas de las isobaras son iguales o diferentes?

Responder:

Las propiedades físicas se rigen principalmente por el número de nucleones o, por ejemplo, la masa atómica, ya que la masa atómica de las isobaras es igual, por lo que las isobaras tienen las mismas propiedades físicas.

Pregunta 3: ¿Qué masa se debe tomar en el caso de los isótopos ya que tienen diferentes masas atómicas?

Responder: 

Está claro que los isótopos tienen el mismo número atómico pero diferente número de masa, por lo que para fines de cálculo se toma el concepto de masa atómica promedio. Digamos que hay tres isótopos de algún elemento X y luego, por motivos prácticos, calcule primero la masa atómica promedio de los isótopos como (m1+m2+m3)/3 si existen en la naturaleza en la misma proporción.

Pregunta 4: ¿Calcule la masa atómica promedio de los isótopos de cloro que se encuentran en la naturaleza en 3:1 y tiene masas de 35 u y 37 u?

Responder: 

Tomemos 3:1, lo que significa que si tenemos 100 unidades de cloro, entonces 75 unidades de cloro tienen una masa de 35 u y las 25 unidades restantes tendrán una masa de 37 u.

Ahora calculando la masa atómica promedio de cloro 

  = [35×(75/100) + 37×(25/100)]

  = [(105/4)+(37/4)]

  = 142/4

  = 35,5 uds

Pregunta 5: Dé la configuración electrónica de la isobara de Argón y Calcio.

Responder: 

La configuración electrónica muestra electrones en diferentes niveles de energía, ya que las isobaras tienen diferentes números atómicos y los mismos números de masa, tienen diferentes números de electrones, por lo que la configuración es la que se muestra a continuación.