Đồng vị của Bismuth (Bi) (chi tiết nhất)

Bài viết đồng vị của Bismuth hay đồng vị của Bi chi tiết nhất giúp học sinh các cấp có thêm thông tin về đồng vị của Bi từ đó học tốt môn Hóa hơn.

Đồng vị của Bismuth (Bi) (chi tiết nhất)

Cho đến năm 2020, đã có 118 nguyên tố hóa học được xác định, trong đó có 94 nguyên tố có nguồn gốc tự nhiên, còn lại là nguyên tố nhân tạo. Mỗi nguyên tố hóa học đều có nhiều đồng vị, bài viết sau sẽ cung cấp cho các em kiến thức về đồng vị của bismuth.

I. Đồng vị của bismuth

- Bismuth (₈₃Bi) không có đồng vị bền vững trong tự nhiên.

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
209Bi	100%	1,9.1019 năm	α	3,14	205Tl

- Ngoài ²⁰⁹Bi, đồng vị phóng xạ bền nhất của bismuth là ^210mBi với thời gian bán hủy là 3.04 triệu năm, ²⁰⁸Bi với thời gian bán hủy 368,000 năm và ²⁰⁷Bi, với thời gian bán hủy là 32.9 năm, không có đồng vị nào kể trên có trong tự nhiên. Trong những đồng vị phóng xạ tự nhiên, đồng vị bền vững nhất là ²¹⁰Bi với thời gian bán hủy là 5.012 ngày.

- Nguyên tử khối trung bình của bismuth được tính như sau:

${\overline{A}}_{Bi}=209$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- Năm 1997 một kháng thể kết hợp với Bi-213, có thời gian bán hủy là 45-phút, và phân rã phóng thích ra hạt alpha, được dùng để trị bệnh nhân leukemia. Đồng vị này cũng được dùng để thử nghiệm trị bệnh ung thư, ví dụ trong chương trình Phương pháp Nhắm đích Alpha (TAT).

- Bismuth-213 cũng được tìm thấy trong chuỗi phân rã của uranium-233 vốn là nguyên liệu cho các lò phản ứng Thorium.

2. Công thức tính nguyên tử khối trung bình

- Nguyên tử khối của một nguyên tố hóa học có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị, có tính đến tỉ lệ số nguyên tử các đồng vị tương ứng.

- Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X:

$\overline{A_X}=\frac{X\times x+Y\times y+Z\times z+\mathrm{...}}{x+y+z+\mathrm{...}}$

Trong đó:

$\overline{A_X}$: là nguyên tử khối trung bình của X

X, Y, Z …: lần lượt là số khối của các đồng vị.

x, y, z… là phần trăm số nguyên tử của các đồng vị tương ứng.

III. Bài tập minh họa

Câu 1: Trong tự nhiên, copper (Cu) có hai đồng vị bền là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu. Nguyên tử khối trung bình của copper là 63,54. Tính số mol mỗi loại đồng vị có trong 6,354 gam copper.

A. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,073; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,027 mol}$

B. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,075; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,025 mol}$

C. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,027; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,073 mol}$

D. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,025; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,073 mol}$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$\underset{M=\mathrm{63,54}}{\overset{\text{PPDC}}{\to }}{\text{ \%}}^{63}{\text{Cu = 73; \%}}^{65}\text{Cu = 27}$

$n_{Cu}\text{ = 0,1 mol }\stackrel{}{\to }{\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,073; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,027 mol}$

Câu 2. Hydrogen có nguyên tử khối là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị ²H trong 1 mL nước (cho rằng trong nước chỉ có đồng vị ²H và ¹H). Cho khối lượng riêng của nước là 1 g/mL.

A. 5,35.10²¹.

B. 5,35.10²⁰.

C. 5,35.10¹⁹.

D. 5,35.10²².

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

${\overline{\text{A}}}_H\text{ = }\frac{\text{x + 2.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 1,008 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^1{\text{H = 99,2; \%}}^2\text{H = 0,8\%}$

$n_{H_{2}O}\text{ = 1/18 }\Rightarrow {\text{ n}}_{H\left(H_{2}O\right)}\text{ = 1/9 mol }\stackrel{}{\to }$ Số nguyên tử H (H₂O) = (1/9).6,02.10²³ = 6,69.10²²

→ Số nguyên tử ²H (1 mL H₂O) = 0,8%.6,69.10²² = 5,35.10²⁰

Câu 3: Bromine có hai đồng vị là ⁷⁹Br và ⁸¹Br. Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 27: 23. Tính nguyên tử khối trung bình của bromine.

A. 80,00.

B. 79,92.

C. 79,00.

D. 79,09.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\stackrel{27:23}{\to }{\text{ \%}}^{79}{\text{Br = (27/50).100 = 54\%; \%}}^{81}\text{Br = 46\%}$

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_{Br}\text{ = }\frac{\text{79.54 + 81.46}}{100}\text{ = 79,92}$

Xem thêm các bài viết về đồng vị của các nguyên tố hóa học hay khác:

• Đồng vị của Polonium

• Đồng vị của Astatine

• Đồng vị của Radon

• Đồng vị của Francium

• Đồng vị của Radium

---