ISOTOPOS
ISOTOPOS
ISOTOPOS
INVESTIGACIÓN DE ISOTOPOS
SECCIÓN: IQ II
Un mismo elemento químico puede estar constituido por átomos diferentes, es decir, sus números
atómicos son iguales, pero el número de neutrones es distinto. Estos átomos se denominan isótopos
del elemento en cuestión. Isótopos significa "mismo lugar", es decir, que como todos los isótopos
de un elemento tienen el mismo número atómico, ocupan el mismo lugar en la Tabla Periódica.
Por tanto:
1.- HIDROGENO
Aplicaciones
Se necesitan grandes cantidades de H2 en las industrias del petróleo y química. Una
aplicación adicional de H2 es de tratamiento ("mejoramiento") de combustibles fósiles, y
en la producción de amoníaco. Los principales consumidores de H2 en una planta
petroquímica incluyen hidrodesalquilación, hidro desulfuración, y de hidro craqueo. El
H2 se utiliza como un agente hidrogenizante, particularmente en el aumento del nivel de
saturación de las grasas y aceites insaturados (que se encuentran en artículos como la
margarina) y en la producción de metanol. Del mismo modo es la fuente de hidrógeno en la
fabricación de ácido clorhídrico. El H2 también se utiliza como agente
reductor de minerales metálicos.
Además de su uso como un reactivo, H2 tiene amplias aplicaciones en la física y la
ingeniería. Se utiliza como gas de protección en los métodos de soldadura tales como
la soldadura de hidrógeno atómico. H2 se utiliza como un enfriador
de generadores en centrales eléctricas, porque tiene la mayor conductividad térmica de
todos los gases. H2líquido se utiliza en las investigaciones criogénicas, incluyendo estudios
de superconductividad. Dado que el H2 es más ligero que el aire, teniendo un poco más de
1/15 de la densidad del aire, fue ampliamente utilizado en el pasado como gas de
elevación en globos aerostáticos y dirigibles.[ CITATION PWA08 \l 2058 ]
2.- CARBONO
Aplicaciones
3.-NEON
El neón posee 3 isotopos estables
20
10Ne (10 protones y 10 electrones)
21
10Ne (10 protones y 11 electrones)
22
10Ne (10 protones y 12 electrones)
Aplicaciones
El tono rojo-anaranjado de la luz emitida por los tubos de neón se usa abundantemente para
los indicadores publicitarios, también reciben la denominación de tubos de neón otros de
color distinto que en realidad contienen gases diferentes. Otros usos del neón que pueden
citarse son:
4.-MERCURIO
196
80 Mg
198
80 Mg
199
80 Mg
200
80 Mg
201
80 Mg
202
80 Mg
204
80 Mg
Aplicaciones
5.-FLÚOR
19
9F Este isótopo tiene un número cuántico de espín nuclear de 1/2 y se puede emplear
en espectroscopia de resonancia magnética nuclear. Se suele emplear como compuesto de referencia
el triclorofluorometano, CFCl3 o el trifluoroacético TFA.
18
9F es un isótopo artificial emisor de positrones (emisor β+), que puede obtenerse por medio de
un ciclotrón a partir del 18O (bajo la forma química de H218O). El 18F, por su emisión radiactiva
(positrones, que al aniquilarse con los electrones del medio producen dos rayos gamma de 511
keV), se utiliza en el diagnóstico por tomografía por emisión de positrones (PET, de sus siglas en
inglés), la cual tiene aplicaciones en Oncología, Neurología y Cardiología. El 18F se incorpora a
moléculas orgánicas (proceso denominado "marcación con 18F"). Las mismas son aplicadas al
paciente por medio de inyectables y el patrón de su distribución en el organismo permite el
diagnóstico de tumores, zonas de baja perfusión cardíaca o cerebral, entre otras. [ CITATION AGS06 \l
2058 ]
6.-ESTRONCIO
84
38Sr
86
38Sr es el parámetro típicamente utilizado en la datación radiométrica de la investigación
geológica, encontrándose entre valores entre 0,7 y 4,0 en distintos minerales y rocas.
87
38Sr Por tanto, el Sr-87 puede tener dos orígenes: el formado durante la síntesis nuclear
primordial (junto con los otros tres isótopos estables) y el formado por el decaimiento del rubidio.
88
38Sr
90
38Sr con un periodo de semidesintegración de 28,78 años, subproducto de la lluvia nuclear que
sigue a las explosiones nucleares y que representa un importante riesgo sanitario ya que sustituye
con facilidad al calcio en los huesos dificultando su eliminación. Este isótopo es uno de los mejor
conocidos emisores beta de alta energía y larga vida media y se emplea en generadores auxiliares
nucleares para naves espaciales, estaciones meteorológicas remotas, balizas de navegación y, en
general, aplicaciones en las que se requiera una fuente de energía eléctrica ligera y con
gran autonomía.
Aplicaciones
Hoy en día el uso más destacado del estroncio dentro de la ciencia es el de la construcción
de los relojes atómicos más modernos y precisos que se conocen, superando por varios
"ceros" a los relojes atómicos de Cesio hasta ahora usados. Otros usos son:
Pirotecnia (nitrato).
Producción de imanes de ferrita
El carbonato se usa en el refino del cinc (para la eliminación del plomo durante
la electrólisis), y el metal en la desulfuración del acero y como componente de
diversas aleaciones.
El titanato de estroncio tiene un índice de refracción extremadamente alto y una
dispersión óptica mayor que la del diamante, propiedades de interés en diversas
aplicaciones ópticas. También se ha usado ocasionalmente como gema.
Otros compuestos de estroncio se utilizan en la fabricación de cerámicas, productos
de vidrio, pigmentos para pinturas (cromato), lámparas fluorescentes (fosfato)
y medicamentos (cloruro y peróxido).
El isótopo radiactivo Sr-89 se usa en la terapia del cáncer, el Sr-85 se ha utilizado
en radiología y el Sr-90 en generadores de energía autónomos. [CITATION AGS06 \p
187 \l 2058 ]
7.- LITIO
6
3 Li
7
3 Li el más abundante (92.5 %) es uno de los elementos primordiales, producidos por síntesis
nuclear tras el big bang. Los isótopos de litio se fraccionan sustancialmente en una gran variedad de
procesos naturales, incluyendo la precipitación química en la formación de minerales,
procesos metabólicos, y la sustitución del magnesio y el hierro en redes cristalinas de minerales
arcillosos en los que el Li-6 es preferido frente al Li-7, etc.
Aplicaciones
8,-PLATA
107
Ag se desintegra mediante emisión beta produciendo Ag-107 y con un periodo de
47
109
Ag
47
Aplicaciones
9.- AZUFRE
32
16S
33
16S
34
16S
35
16S formado al incidir la radiación cósmica sobre el argón-40 atmosférico y que tiene un periodo
de semidesintegración de 87 días, los demás isótopos radiactivos son de vida corta.
36
16S
Aplicaciones
10.- BROMO
79
35Br
81
35Br
Aplicaciones
Las aplicaciones químicas e industriales del bromo son numerosas y variadas, destacando
los compuestos organobromados, los cuales son preparados a partir de bromo diatómico o
bien de bromuro de hidrógeno (ácido bromhídrico en disolución acuosa).
Los bromuros actúan médicamente como sedantes y el bromuro de plata se utiliza como un
elemento fundamental en las placas fotográficas.
Los isótopos de un elemento tienen las mismas propiedades químicas, pero difieren algo en sus
propiedades físicas. Esta pequeña diferencia deriva de su distinta masa atómica. Así, mientras que
la molécula de agua ligera pesa 18 dalton, la molécula de agua pesada (contiene D en lugar de H)
pesa 20 dalton. Este aumento afectará a su densidad, temperatura de ebullición, etc.
Bibliografía
Bottani., E. (2009). QUÍMICA INORGÁNICA. En E. Bottani.. l: Ediciones Universidad.