Os elementos são diferenciados de acordo com o número de prótons em seus núcleos. O hidrogênio, por exemplo, tem um próton em seu núcleo, enquanto o ouro tem 79. Os prótons têm carga positiva e pesam uma unidade de massa atômica. Os núcleos também costumam conter nêutrons, que pesam aproximadamente o mesmo que os prótons, mas não têm carga.
TL; DR (muito longo; Não li)
Dois átomos que contêm o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons, são isótopos do mesmo elemento. Suas massas são diferentes, mas reagem quimicamente da mesma maneira.
Número de massa atômica
Os isótopos geralmente não recebem nomes especiais, com exceção de deutério e trítio, que são isótopos de hidrogênio. Em vez disso, os isótopos são simplesmente rotulados de acordo com seu número de massa atômica. Este número se refere à massa do núcleo do elemento. Como os prótons e nêutrons têm aproximadamente o mesmo peso, o número da massa atômica é simplesmente a soma dos prótons e nêutrons no núcleo. Todo carbono tem seis prótons, mas diferentes isótopos têm diferentes números de nêutrons. O carbono-12 é o mais comum, com seis nêutrons, mas o carbono-13 e o carbono-14 - com sete e oito nêutrons, respectivamente - também ocorrem naturalmente.
Química
As cargas positivas e negativas se atraem. Para um átomo ou molécula ser estável, ele deve ter uma carga líquida igual a zero, o que significa que as cargas positiva e negativa se cancelam. O número de prótons carregados positivamente no núcleo determina o número de elétrons carregados negativamente que orbitam o núcleo. As reações químicas são impulsionadas pela interação entre as cargas positivas e negativas - os prótons e elétrons - de diferentes átomos. Como os nêutrons não são positivos ou negativos, eles não influenciam as reações químicas. Em outras palavras, diferentes isótopos não se comportam de maneira diferente durante as reações químicas ou na formação de compostos. Eles são distinguidos apenas pelo peso.
Massa Isotópica Média
A tabela periódica lista as massas atômicas de cada elemento. Normalmente, esse número é decimal em vez de um número inteiro. Isso não ocorre porque um átomo individual de hidrogênio pesa 1,0079 unidades de massa atômica - nêutrons e prótons pesam, cada um, uma unidade de massa atômica, então qualquer átomo tem um valor de número inteiro para massa. O número listado na tabela periódica é uma média ponderada dos isótopos naturais de um elemento. Quase todo o hidrogênio tem apenas um próton e nenhum nêutron, mas uma pequena porcentagem do hidrogênio tem um ou dois nêutrons e é chamada de deutério ou trítio. Esses isótopos mais pesados distorcem o peso médio ligeiramente mais alto.
Estabilidade e ocorrência de isótopos
Certas combinações de prótons e nêutrons são mais ou menos estáveis do que outras. De um modo geral, a frequência de um isótopo na natureza é determinada por sua estabilidade. Os isótopos mais estáveis também são os mais comuns. Certos isótopos são instáveis ao ponto de serem radioativos, o que significa que eles decaem com o tempo em algum outro elemento ou isótopo e liberam radiação como um subproduto. O carbono-14 e o trítio, por exemplo, são ambos radioativos. Certos isótopos extremamente radioativos não existem na natureza porque decaem muito rapidamente, mas outros, como o carbono-14, decaem lentamente e ocorrem naturalmente.