Đồng vị của Cadmium (Cd) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Cadmium (Cd) (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 Cadmium.

I. Đồng vị của Cadmium

- Sáu đồng vị ổn định nhất của Cadmium là ${}_{48}{}^{106}Cd; {}_{48}{}^{108}Cd; {}_{48}{}^{110}Cd; {}_{48}{}^{111}Cd; {}_{48}{}^{112}Cd; {}_{48}{}^{114}Cd$

- Hai đồng vị kém ổn định của Cadmium là: ${}_{48}{}^{113}Cd; {}_{48}{}^{116}Cd$

- Tám đồng vị ổn định nhất của Cadmium được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng như sau:

Cadmium (Cacđimi – Cd) (Z = 48)

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
106Cd	1,25%	Bền
108Cd	0,89%	Bền
110Cd	12,49%	Bền
111Cd	12,8%	Bền
112Cd	24,13%	Bền
113Cd	12,22%	7,7.1015 năm	β-	0,316	113In
114Cd	28,73%	Bền
116Cd	7,49%	2,9.1019 năm	β-		116Sn

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

${\overline{A}}_{Cd}=\frac{\mathrm{106.1,25}+\mathrm{108.0,89}+\mathrm{110.12,49}+\mathrm{111.12,8}+\mathrm{112.24,13}+\mathrm{113.12,22}+\mathrm{114.28,73}+\mathrm{116.7.49}}{100}=\mathrm{112,508}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- ¹⁰⁶Cd ứng dụng trong hấp thụ neutron, phản ứng hạt nhân, và kiểm soát bức xạ trong các thí nghiệm hạt nhân. Ứng dụng trong điều chỉnh tỷ lệ neutron trong các lò phản ứng hạt nhân.

- ¹⁰⁸Cd ứng dụng trong vật liệu chịu phóng xạ và chịu nhiệt trong các ngành công nghiệp hạt nhân và nghiên cứu vật liệu.

- ¹¹⁰Cd chuẩn đoán hình ảnh hạt nhân, để theo dõi sự phân bố của các khối u hoặc mô trong cơ thể. Ứng dụng trong điều chỉnh neutron và làm vật liệu hấp thụ neutron trong các lò phản ứng hạt nhân.

- Gián tiếp ứng dụng qua đồng vị ¹¹¹Cd trong SPECT để chẩn đoán các bệnh lý như ung thư.

- ¹¹²Cd ứng dụng trong sản xuất pin và mạ kim loại. Sử dụng trong nghiên cứu về các vật liệu chịu phóng xạ hoặc hợp kim cadmium.

- ¹¹³Cd sử dụng như một chất đánh dấu trong các thí nghiệm hóa học để nghiên cứu các phản ứng và tính chất của cadmium.

- ¹¹⁴Cd sử dụng trong nghiên cứu các phản ứng và hợp chất của cadmium trong các thí nghiệm hóa học vô cơ.

- ¹¹⁶Cd ứng dụng trong sản xuất pin Ni-Cd cho các thiết bị điện tử và công nghiệp. Giám sát ô nhiễm cadmium và nghiên cứu tác động của cadmium đối với sức khỏe và môi trường.

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: Nitơ trong thiên nhiên là hỗn hợp gồm hai đồng vị là ${}_7{}^{14}N$(99,63%); ${}_7{}^{15}N$(0,37%). Nguyên tử khối trung bình tạo thành từ 2 đồng vị trên là

A. 15.

B. 14.

C. 13.

D. 12.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình là có:

$\overline{A}\text{ = }\frac{\mathrm{14.99,63}+\mathrm{15.0,37}}{100}\approx \text{ 14}$

Câu 2. Một nguyên tố R có 2 đồng vị có tỉ lệ số nguyên tử là 27/23. Hạt nhân của R có 35 hạt proton. Đồng vị thứ nhất có 44 hạt nơtron, đồng vị thứ 2 có số khối nhiều hơn đồng vị thứ nhất là 2. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố R là bao nhiêu?

A. 79,2.

B. 79,8.

C. 79,92.

D. 80,5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

- Đồng vị thứ nhất có: A1 = 35 + 44 = 79

- Đồng vị thứ 2 có: A2 = 79 + 2 = 81

$\overline{A}=\frac{27.79+23.81}{27+23}\text{ = 79,92}$

Câu 3: Trong tự nhiên Ag có hai đồng vị bền là ${}_{}{}^{107}Ag$ và ${}_{}{}^{109}Ag$. Nguyên tử khối trung bình của Ag là 107,87. Hàm lượng ${}_{}{}^{107}Ag$ có trong AgNO₃ là (biết N =14; O =16)

A. 43,12%.

B. 35,59%.

C. 35,56%.

D. 35,88%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

%${}_{}{}^{107}Ag$= a
$\mathrm{107,87.100}=107a+109\left(100-a\right).$ Vậy a = 56,5%.
Ta thấy trong 1 mol $AgN{O}_3$ có 1 mol Ag và có 0,565 mol ${}^{107}Ag$

$m_{{107}_{Ag}}^{}=\mathrm{0,565.107}=\mathrm{60,455}$

${\%}^{107}Ag\text{ = }\frac{\mathrm{60,455}}{\mathrm{107,87}+14+16.3}\text{ .100\%=35,59\%}$

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

• Đồng vị của Indium

• Đồng vị của Tin

• Đồng vị của Antimony

• Đồng vị của Tellurium

• Đồng vị của Iodine

---