Đồng vị là gì? Đồng vị phóng xạ là gì? Nguyên tử khối là gì và nguyên tử khối trung bình là gì? Trong Hóa học 10, đây là chuyên đề quan trọng và có nhiều liên hệ với những kiến thức chính trong chương trình học. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu về chủ đề đồng vị là gì cùng những nội dung liên quan.
Đồng vị là gì?
- Các đồng vị của cùng một nguyên tố là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó có số khối A khác nhau.
- Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau.
Ví dụ: Nguyên tố hidro có 3 đồng vị là:
\[_{1}^{1}\textrm{H}\, [proti]\]
\[_{1}^{2}\textrm{H}\] [đơteri D]
\[_{1}^{3}\textrm{H} \, [triti\, T]\]
- Có các đồng vị bền và các đồng vị không bền. Hầu hết các đồng vị có số hiệu nguyên tử Z > 82 là không bền, chúng còn được gọi là các đồng vị phóng xạ.
Nguyên tử khối là gì?
- Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử.
- Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử.
- Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, nơtron và electron trong nguyên tử đó. Proton và nơtron đều có khối lượng xấp xỉ 1u còn electron có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều, khoảng 0,00055u. Do đó, có thể coi nguyên tử khối xấp xỉ số khối của hạt nhân.
Nguyên tử khối trung bình là gì?
- Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định \[\rightarrow\] nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng.
- Giả sử nguyên tố X có 2 đồng vị A và B. kí hiệu A,B đồng thời là nguyên tử khối của 2 đồng vị, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng là a và b. Khi đó: nguyên tử khối trung bình A trung bình của nguyên tố X là:
- A trung bình = \[\frac{aA + bB}{100}\]
- Trong những phép toán không cần độ chính xác cao, có thể coi nguyên tử khối bằng số khối.
Đồng vị phóng xạ
Đồng vị phóng xạ là gì?
Đồng vị phóng xạ là đồng vị của một nguyên tố hóa học mà hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó ở trạng thái không ổn định và phát ra bức xạ ion hóa trong quá trình phân rã để trở thành trạng thái ổn định.
Ứng dụng của đồng vị phóng xạ
Trong công nghiệp
- Kiểm tra không phá huỷ mẫu
- Diệt trùng bằng phóng xạ
- Thủy học và thủy lực học
- Tìm chỗ hỏng bằng sử dụng vết phóng xạ
- Xử lý bức xạ
- Phát năng lượng từ những nguồn đồng vị phóng xạ
Trong Y học
- Tạo ảnh hạt nhân phóng xạ [Chụp X-quang]
- Ứng dụng lâm sàng: Tạo ảnh phóng xạ đang giữ một vai trò hữu ích ngày càng tăng trong thực hành lâm sàng thường ngày. Một số ứng dụng tiêu biểu bao gồm:
- Sự đánh giá bệnh nhân với bệnh động mạch vành để quyết định giải phẫu và theo dõi sau giải phẫu.
- Chẩn đoán sự quá áp gây ra do những vấn đề của thận.
- Xác định sớm ung thư và di căn của nó tới những cơ quan khác.
- Sự tắc nghẽn luồng máu tới phổi trong những bệnh nhân sau khi giải phẫu.
- Xác định sự tắc nghẽn ống dẫn mật dẫn tới bệnh vàng da phẫu thuật.
- Đánh giá bướu tuyến giáp.
- Chụp ảnh toàn bộ não để đánh giá bệnh động kinh và chứng loạn trí.
- Phân tích miễn dịch phóng xạ
- Ứng dụng chữa bệnh dược phẩm phóng xạ.
Trong Nông nghiệp
- Sử dụng phốt pho phóng xạ như nguyên tử đánh dấu đã cho phương pháp xác nhận loại phốt phát mà thỏa mãn một cách tốt nhất cho đất đai và cây trồng.
- Cách bón phân phốt pho tốt nhất cho gốc cây, bón theo chiều sâu đất trồng và bón theo thời gian cho năng suất tốt hơn.
- Sử dụng những nguyên tố đánh dấu trong phân bón dinh dưỡng, cơ chế của sự quang hợp, bảo vệ thực vật bao gồm hoạt động của thuốc trừ sâu, sự trao đổi chất trong cây, vân vân.
- Sự biến đổi phóng xạ được sử dụng vô cùng rộng rãi trong nhiều quốc gia để nâng cao sản lượng, tạo các loại giống cây trồng có chất dinh dưỡng cao hơn, như các giống lạc, lúa, cây xanh
- Xử lý bức xạ cà phê hạt bằng cách sử dụng electron nhanh, nâng cao chất lượng sản phẩm.
Phương pháp giải bài tập đồng vị
Một số phương pháp giải bài tập đồng vị
Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình:
Với \[M_{1},M_{2},,M_{n}\]: nguyên tử khối [hay số khối] của các đồng vị.
\[x_{1},x_{2},,x_{n}\]: số nguyên tử khối hay thành phần số nguyên tử của các đồng vị.
Xác định phần trăm các đồng vị
- Gọi % của đồng vị 1 là x %
\[\Rightarrow\] % của đồng vị 2 là [100 x].
- Lập phương trình tính nguyên tử khối trung bình \[\Rightarrow\] giải được x.
Ví dụ 1: Trong tự nhiên, X có hai đồng vị \[_{17}^{35}\textrm{X}\] và \[_{17}^{37}\textrm{X}\], chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đồng vị là \[_{1}^{1}\textrm{Y}\] và \[_{1}^{2}\textrm{Y}\], chiếm lần lượt 99,2% và 0,8% số nguyên tử Y.
- Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY?
- Phân tử khối trung bình của XY là
Cách giải
- Các loại phân tử XY là : \[_{17}^{35}\textrm{X}-_{1}^{1}\textrm{Y}, _{17}^{35}\textrm{X}-_{1}^{2}\textrm{Y}, _{17}^{37}\textrm{X}-_{1}^{1}\textrm{Y}, _{17}^{37}\textrm{X}-_{1}^{2}\textrm{Y}\]
- Nguyên tử khối trung bình của X : \[\frac{75,77.35 + 24,23.37}{100} = 35,485\]
Nguyên tử khối trung bình Y là: \[\frac{99,2.1 + 0,8.2}{100} = 1,008\]
Phân tử khối trung bình của XY: 35,485 + 1,008 = 36,493
Ví dụ 2: Đồng có 2 đồng vị là \[_{29}^{63}\textrm{Cu}\] và \[_{29}^{65}\textrm{Cu}\]. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.
Cách giải
Đặt thành phần phần trăm của \[_{29}^{63}\textrm{Cu}\] và \[_{29}^{65}\textrm{Cu}\] lần lượt là x và [1 x] [%]
Khối lương trung bình = 63x + 65.[1 x] = 63.54
Giải phương trình \[\Rightarrow\] x = 0,73 [73%]
% \[_{29}^{63}\textrm{Cu}\] = 73%; và \[_{29}^{65}\textrm{Cu}\] = 27%
Bài viết trên đây của DINHNGHIA.VN đã giúp bạn khái quát hóa những kiến thức về đồng vị là gì cũng như một số nội dung liên quan. Hy vọng những thông tin hữu ích trên sẽ giúp bạn giải đáp được thắc mắc đồng vị là gì. Chúc bạn luôn học tốt!
Xem thêm >>> Phương pháp bảo toàn e là gì? Định luật bảo toàn electron
Xem thêm >>> Cấu tạo vỏ nguyên tử: Lý thuyết và Các dạng bài tập cơ bản
Xem thêm >>> Cấu hình electron nguyên tử: Quy ước cách viết và những lưu ý
Video liên quan
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Quảng cáo
- Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình:
Với: a, b, c là số nguyên tử [hoặc % số nguyên tử] của mỗi đồng vị.
A, B, C là nguyên tử khối [hay số khối] của mỗi đồng vị.
- Xác định phần trăm các đồng vị
Gọi % của đồng vị 1 là x %
⇒ % của đồng vị 2 là [100 – x].
- Lập phương trình tính nguyên tử khối trung bình ⇒ giải được x.
Cách 2: phương pháp giải nhanh sử dụng đường chéo để làm bài
Ví dụ 1: Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố, có số proton bằng nhau nhưng khác nhau về:
A. số electron B. số notron C. số proton D. số obitan
Hướng dẫn:
⇒ Chọn B.
Nhắc lại: Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số notron, do đó số khối A khác nhau.
Quảng cáo
Ví dụ 2: Trong dãy kí hiệu các nguyên tử sau: .
Các kí hiệu nào cùng chỉ cùng 1 nguyên tố hoá học?
A. A, G và B B. H và K C. H, I và K D. E và F
Hướng dẫn:
H và K cùng 1 nguyên tố hóa học do có cùng số p là 10
⇒ Chọn B.
Ví dụ 3: Nguyên tố Cacbon có 2 đồng vị bền: 612C chiếm 98,89% và 613C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của C là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Vậy NTK trung bình của C là 12,0111
Ví dụ 4: Đồng có 2 đồng vị là 2963Cu và 2965Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.
Hướng dẫn:
Đặt thành phần phần trăm của 2963Cu và 2965Cu lần lượt là x và 1-x [%]
M− = 63.x +65.[1-x] = 63.54
Giải PT ⇒ x= 0,73 [73%]
% 2963Cu = 73%; và % 2965Cu = 27%
Quảng cáo
Ví dụ 5: Trong tự nhiên, X có hai đồng vị 1735X và 1737X, chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đông vị à 11Y và 12Y, chiếm lần lượt 99,2% và 0,8% số nguyên tử Y.
a] Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY?
A. 2 B. 4 C. 5 D. 6
b] Phân tử khối trung bình của XY là
A. 36,0. B. 36,5. C. 37,5. D. 37,0.
Hướng dẫn:
a] Các loại phân tử XY là : 35X – 1Y, 35X – 2Y, 37X – 1Y, 37X – 2Y
b] Nguyên tử khối trung bình của X :
Nguyên tử khối trung bình Y là:
Phân tử khối trung bình của XY: 35,485 + 1,008 =36,493 ≈ 36,5.
Câu 1. Nguyên tố hóa học bao gồm các nguyên tử:
A. Có cùng số khối A. B. Có cùng số proton.
C. Có cùng số nơtron. D. Có cùng số proton và số nơtron.
Đáp án: B
Nguyên tố hóa học bao gồm các nguyên tử có cùng số proton khắc số notron [ hay khác số khối]
Câu 2. Trong dãy kí hiệu các nguyên tử sau, dãy nào chỉ cùng một nguyên tố hóa học:
A. 6A14 ; 7B15 B. 8C16; 8D17; 8E18 C. 26G56; 27F56 D. 10H20 ; 11I22
Câu 3. Cho ba nguyên tử có kí hiệu là
A. Số hạt electron của các nguyên tử lần lượt là: 12, 13, 14.
B. Đây là 3 đồng vị.
C. Ba nguyên tử trên đều thuộc nguyên tố Mg.
D. Hạt nhân của mỗi nguyên tử đều có 12 proton.
Đáp án: A
Kí hiệu của nguyên tử có dạng với Z là số hiệu nguyên tử, A là số khối
Nhận thấy 3 nguyên tử đều có cùng số Z, khác số khối → 3 nguyên tử là đồng vị của nguyên tố Mg → B, C đúng
Luôn có Z = số p = số e = 12
Câu 4. Nguyên tố clo có hai đồng vị bền 1735Cl chiếm 75,77% và 1737Cl chiếm 24,23%. Tính nguyên tử khối trung của clo?
A. 35 B. 35,5 C. 36 D. 37
Đáp án: B
Nguyên tử khối trung bình của clo là:
Câu 5. Có 3 nguyên tử:
A. X, Y B. Y, Z C. X, Z D. X, Y, Z
Đáp án: C
Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton [ số hiệu nguyên tử] khác nhau số khối
Thấy X, Z có cùng số proton là 6 , khác nhau số khối → X và Z là đồng vị của nguyên tố Cacbon.
Câu 6. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Trong tự nhiên, đồng có hai đồng vị
A. 28% B. 73% C 42% D. 37%
Đáp án: B
Gọi x là % số nguyên tử của 2963Cu ⇒ 100 – x là % của 2965Cu
Ta có 63,54 = [63x + 65[100 - x]]/100 ⇒ x = 73
Vậy 2963Cu chiếm 73%
Câu 7. Trong tự nhiên có hai đồng vị bền: 1737Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là 1735Cl. Thành phần % theo khối lượng của 1737Cl trong HClO4 là:
A. 8,92% B. 8,43% C. 8,56% D. 8,79%
Đáp án: A
Câu 8. Nguyên tố cacbon có hai đồng vị bền: 12Cchiếm 98,89% và 13C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là
A. 12,5245 B. 12,0111 C. 12,0219 D. 12,0525
Đáp án: B
Mtb = 98.89% x 12 + 1.11% x 13 = 12,0111
Câu 9. Trong tự nhiên Oxi có 3 đồng vị 16O[x1%] , 17O[x2%] , 18O[4%], nguyên tử khối trung bình của Oxi là 16,14. Phần trăm đồng vị 16O và 17O lần lượt là
A. 35% & 61% B. 90% & 6% C. 80% & 16% D. 25% & 71%
Đáp án: B
Luôn có x1 + x2 + 4 = 100
Nguyên tử khối trung bình của O là 16.14 = [16x1 + 17x2 + 18.4]/100
Ta có hệ
Câu 10. Một nguyên tố X gồm hai đồng vị là X1 và X2. Đồng vị X1 có tổng số hạt là 18. Đồng vị X2 có tổng số hạt là 20. Biết rằng % các đồng vị trong X bằng nhau và các loại hạt trong X1 cũng bằng nhau. Xác định nguyên tử khối trung bình của X?
A. 13 B. 19 C. 12 D. 16
Đáp án: A
Các hạt trong đồng vị X1 bằng nhau nên: P = E = N = 18/3 = 6
⇒ Số khối của đồng vị X1 là: P + N= 12
⇒ Số khối của đồng vị X2 là: 20 – 6 = 14
Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 10 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
nguyen-tu.jsp