Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng?

Đồng vị là các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học (có cùng số proton trong hạt nhân), nhưng có số neutron khác nhau. Điều này dẫn đến các đồng vị có cùng số nguyên tử (cùng số electron và cùng hóa trị), nhưng có khối lượng nguyên tử khác nhau.

Mục lục bài viết

1 1. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng?
2 2. Phân loại đồng vị:
3 3. Bài tập vận dụng liên quan:

1. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng?

Đồng vị là các nguyên tố hóa học có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron, dẫn đến việc khối A của chúng không giống nhau. Các nguyên tử được xem là đồng vị khi chúng có cùng số proton trong hạt nhân và chỉ khác biệt về số neutron.

Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton trong hạt nhân, nhưng có số neutron khác nhau. Điều này dẫn đến các đồng vị có cùng số nguyên tử (cùng số electron và do đó cùng hóa trị), nhưng có khối lượng nguyên tử khác nhau. Ví dụ phổ biến nhất là các đồng vị của carbon (C), bao gồm C-12, C-13 và C-14. Cả ba đều có 6 proton trong hạt nhân, nhưng số neutron lần lượt là 6, 7 và 8.

Các đồng vị có tính chất hóa học tương tự nhau vì số electron và cấu trúc electron của chúng không thay đổi. Tuy nhiên, sự khác biệt về khối lượng nguyên tử sẽ làm cho các đồng vị này có những tính chất vật lý khác nhau, chẳng hạn như tốc độ phân rã và khả năng tương tác hạt nhân.

2. Phân loại đồng vị:

Đồng vị được phân loại thành hai loại:

Đồng vị bền là những hạt nhân ổn định, không trải qua biến đổi dưới tác động của bất kỳ yếu tố nào từ bên ngoài. Ví dụ, cacbon có hai đồng vị bền là 12C và 13C. Đồng vị phóng xạ là những đồng vị không ổn định, tức là hạt nhân của chúng sẽ trải qua biến đổi khi gặp tác động từ bên ngoài.

1/ Nguyên tử khối

a/ Nguyên tử khối (M): Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử, bằng số khối hạt nhân: M = A

2/ Nguyên tử khối trung bình (M−)

Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố có nhiều đồng vị được tính bằng hệ thức:

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.

Ví dụ: Nguyên tố Cacbon có 2 đồng vị bền ¹²₆C chiếm 98,89% và ¹³₆C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của cacbon là:

Mở rộng:

Với: n_i : % hay số mol hay thể tích của chất thứ i ( khi ni là thể tích thì chỉ sử dụng cho chất khí)

M_i : Khối lượng mol của chất thứ i

Nếu trong hỗn hợp chỉ có hai chất , ta có thể gọi x là số mol (% hay thể tích) của chất thứ nhất trong 1 mol hỗn hợp, khi đó suy ra số mol của chất thứ hai là (1 – x) mol.

M− = x.M₁ + (1 – x).M₂

Lưu ý:

► M_min < M− < M_max

► ( thể tích của khí không áp dụng cho thể tích dung dịch)

► M₁ = M₂ → M− = M₁ = M₂ ∀n, V, x

► M−_{đơn chất} ↔ M−_{hợp chất}

► Sơ đồ đường chéo:

► Cần nhớ:

– Phân biệt nguyên tử và nguyên tố:

+ Nguyên tử là loại hạt vi mô gồm hạt nhân và các hạt electron quanh hạt nhân.

+ Nguyên tố là tập hợp các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.

– Tính chất hóa học nguyên tố là tính chất hóa học các nguyên tử của nguyên tố đó.

– Mối quan hệ giữa các hạt cơ bản cấu tạo nên nguyên tử:

+ Số hạt mang điện = số electron + số proton = 2.Z .

+ Số hạt cơ bản = Z + E + N = 2.Z + N (mang điện: 2.Z, không mang điện: N).

+ Số hạt ở hạt nhân = số proton + số nơtron = Z + N.

+ Điều kiện bền của hạt nhân nguyên tử là với Z ≤ 20; với Z ≤ 82

Tổng hạt = Z + E + N = 2.Z + N mà : Z ≤ N ≤ 1,5.Z

Nên: 2.Z + Z ≤ 2.Z + N ≤ 2.Z + 1,5.Z ⇒ 3.Z ≤ Tổng hạt ≤ 3,5.Z

– Từ kí hiệu nguyên tử ^A_ZX ⇒ số p và số n trong hạt nhân cũng như số electron ở vỏ nguyên tử và ngược lại.

– Tất cả các nguyên tử có cùng số điện tích hạt nhân Z đều thuộc cùng một nguyên tố hóa học.

– Công thức tính thể tích của một nguyên tử:

(R là bán kính nguyên tử)

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1. Cacbon có 2 đồng vị bền. Đồng vị thứ nhất có 6proton, 7nơtron, chiếm 1,11%. Đồng vị thứ hai có ít hơn đồng vị thứ nhất 1nơtron.

a. Viết kí hiệu nguyên tử C.

b. Tính nguyên tử khối trung bình của C.

Câu 2. Đồng có hai đồng vị bền. Đồng vị thứ 1 có 29p và 36n, chiếm 30,8%. Đồng vị thứ 2 có ít hơn đồng vị thứ nhất 2n. Tính nguyên tử khối trung bình của đồng.

Câu 3.
a. Nguyên tố X có 2 đồng vị . đồng vị X1 có tổng hạt là 92 trong đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 24. Tính số hiệu nguyên tử và số khối của đồng vị này

b. Đồng vị X2 có số khối nhiếu X1 là 2 nơtron . Viết ký hiệu của đồng vị X2. Trong tự nhiên X1 chiếm 73%. Tính nguyên tử khối trung bình của X

Câu 4. Môt nguyên tố X có hai đồng vị với tỉ lệ số nguyên tử là . Hạt nhân nguyên tử X có 35 proton. Trong nguyên tử của đồng vị thứ nhất có 44 nơtron. Số nơtron trong nguyên tử của đồng vị thứ hai nhiều hơn trong đồng vị thứ nhất là 2 nơtron. Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X .

Câu 5. Nguyên tố A có hai đồng vị X và Y. Tỉ lệ số nguyên tử của X : Y là 45 : 455. Tổng số hạt trong nguyên tử của X bằng 32. X nhiều hơn Y là 2 nơtron. Trong Y số hạt mang điện gấp 2 lần số hạt không mang điện. Tính nguyên tử lượng trung bình của A.

Bài 6: Trong tự nhiên clo có 2 đồng vị bền là $_{}^{37}\textrm{Cl}$ và $_{}^{35}\textrm{Cl}$ . Tính thành phần trăm về khối lượng $_{}^{37}\textrm{Cl}$ có trong KClO3 ( với điều kiện là đồng vị $_{}^{39}\textrm{K}$ , oxi là đồng vị $_{}^{16}\textrm{O}$ ). Cho khối lượng nguyên tử trung bình của clo là 35,5.

Câu 7: Cacbon có hai đồng vị bền là $_{6}^{12}\textrm{C}$ và $_{6}^{13}\textrm{C}$ và $\bar{A_C= 12,01}$ . Tính % khối lượng của $_{}^{12}\textrm{C}$ trong hợp chất CO2 ( cho M ( Na ) = 23; M ( O ) = 16 )

Bài 8: Nguyên tố bạc có hai đồng vị trong tự nhiên là $_{}^{107}\textrm{Ag}$ chiếm 51,839 % số nguyên tử. Tính số khối của đồng vị còn lại biết trong AgCl bạc chiếm 75,254 % về khối lượng. Cho M ( Cl ) = 35,5

Bài 9: Trong tự nhiên X có hai đồng vị $_{}^{35}\textrm{X}$ và $_{}^{37}\textrm{X}$ , chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đồng vị là $_{}^{11}\textrm{Y}$ và $_{}^{12}\textrm{Y}$ , chiếm lần lượt 99,2% và 0,8 % số nguyên tử Y.

a, Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY

b, Phân tử khối trung bình của XY là

Bài 10: Nguyên tử clo có hai đồng vị bền $_{}^{35}\textrm{Cl}$ chiếmchiếm 75,77 % và $_{}^{37}\textrm{Cl}$ chiếm 24,23 %. Tính nguyên tử khối trung bình của Clo là bao nhiêu?

Bài 11: Trong tự nhiên có hai đồng vị bền $_{}^{37}\textrm{Cl}$ chiếm 24,23 % tỏng số nguyên tử, còn lại là $_{}^{35}\textrm{Cl}$ . Thành phần % theo khối lượng của $_{}^{37}\textrm{Cl}$ trong HClO4 là bao nhiêu

Bài 12: Trong tự nhiêm Cu có 2 đồng vị $_{}^{63}\textrm{Cu}$ và $_{}^{65}\textrm{Cu}$ . Nguyên tử trung bình của Cu là 63,546. Số nguyên tử $_{}^{63}\textrm{Cu}$ trong 31,77 g Cu là bao nhiều ?

Bài 13: Trong tự nhiên Clo có hai đồng vị là $_{}^{35}\textrm{Cl}$ $_{}^{37}\textrm{Cl}$ có nguyên tử khối trung bình là 35,5. Tính số nguyên tử của đồng vị $_{}^{37}\textrm{Cl}$ , trong 3,65 g HCl ( cho khối lượng của H = 1 )

Bài 14: Hidro có nguyên tử khối trung bình là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị $_{}^{2}\textrm{H}$ trong 9 g nước ( cho rằng trong nước chỉ có đồng vị $_{}^{1}\textrm{H}$ và $_{}^{2}\textrm{H}$ cho M ( H2O ) = 18 )

Câu 15. Khối lượng nguyên tử của B bằng 10,81. B trong tự nhiên gồm hai đồng vị ¹⁰B và ¹¹B. Hỏi có bao nhiêu phần trăm 11B trong axit boric H₃BO₃. Cho H₃BO₃ = 61,81.

Câu 16. Trong tự nhiên đồng vị ³⁷Cl chiếm 24,23,% số nguyên tử clo. Tính thành phần phần trăm về khối lượng ³⁷Cl có trong HClO₄ (với hidro là đồng vị 1H, oxi là đồng vị 16O). Cho khối lượng nguyên tử trung bình của Clo là 35,5

Câu 17. Trong tự nhiên Brom có 2 đồng vị là ⁷⁹Br và ⁸¹Br có nguyên tử khối trung bình là 79,92. Thành phần phần trăm về khối lượng của ⁸¹Br trong NaBr là bao nhiêu. Cho M_Na = 23

Câu 18. Cho hợp chất XY₂ tạo bởi hai nguyên tố X, Y. Y có hai đồng vị ⁷⁹Y: chiếm 55% số nguyên tử Y và đồng vị ⁸¹Y. Trong XY₂, phần trăm khối lượng của X là bằng 28,51%. Tính nguyên tử khối trung bình của X, Y.

Câu 19. Trong tự nhiên Cu có 2 đồng vị là là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu. Khối lượng nguyên tử trung bình của Cu là 63,54. Thành phần phần trăm về khối lượng của là ⁶³Cu trong CuCl₂ là bao nhiêu (biết M Cl = 35,5)

Câu 20. Trong tự nhiên clo có hai đồng vị bền là ³⁷Cl và ³⁵Cl. Tính thành phần phần trăm về khối lượng ³⁷Cl có trong KClO₃ (với kiện là đồng vị ³⁹K, oxi là đồng vị ¹⁶O). Cho khối lượng nguyên tử trung bình của Clo là 35,5.

1. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng?

2. Phân loại đồng vị:

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Tìm kiếm