Đồng vị của Caesium (Cs) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Caesium (Cs) (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 Caesium.

I. Đồng vị của Caesium

- Đồng vị ổn định nhất của Caesium là ${}_{55}{}^{133}Cs$

- Đồng vị ổn định nhất của Caesium được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng như sau:

Caesium (Xesi – Cs) (Z = 55)

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
133Cs	100%	Bền

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

${\overline{A}}_{Cs}=\frac{133.100}{100}=133$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- ¹³³Cs là cơ sở cho các đồng hồ nguyên tử caesium, được sử dụng làm chuẩn mực quốc tế để đo lường thời gian và tần số, được sử dụng trong các thí nghiệm quang học và nghiên cứu vật lý hạt nhân, cũng như trong các laser caesium và các ứng dụng quang học khác, hỗ trợ độ chính xác trong việc đồng bộ hóa các tín hiệu viễn thông và trong các hệ thống liên lạc vệ tinh, được sử dụng trong các thí nghiệm về cơ học lượng tử và công nghệ máy tính lượng tử. giúp kiểm tra và tiêu chuẩn hóa các thiết bị đo lường thời gian và tần số.

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: X có hai đồng vị là X₁ và X₂. Tổng số hạt không mang điện của hai đồng vị X₁, X₂ là 90. Nếu cho 1,2 gam Ca tác dụng với một lượng X vừa đủ thì thu được 5,994 gam hợp chất CaX₂. Tỉ lệ số nguyên tử X₁/số nguyên tử X₂ = 605/495. Xác định số khối của X₁, X₂.

A. ${\text{A}}_{X_1}{\text{ = 79; A}}_{X_2}\text{ = 81}$

B. ${\text{A}}_{X_2}{\text{ = 79; A}}_{X_1}\text{ = 81}$

C. ${\text{A}}_{X_2}{\text{ = 79; A}}_{X_1}\text{ = 80}$

D. ${\text{A}}_{X_2}{\text{ = 78; A}}_{X_1}\text{ = 81}$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$Ca{\text{ + X}}_2\stackrel{}{\to }{\text{ CaX}}_2$

$n_{Ca}\text{ = 0,03 mol }\stackrel{PTHH}{\to }{\text{ n}}_{Ca{X}_2}\text{ = 0,03 }\Rightarrow {\text{ M}}_{Ca{X}_2}\text{ = 199,8 }\stackrel{}{\to }\text{ X = 79,9}$

$\stackrel{605:495}{\to }{\text{ \%X}}_1{\text{ = 55\%; \%X}}_2\text{ = 45\%}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\stackrel{90}{\to }{\text{ N}}_1{\text{ + N}}_2\text{ = 90}\\ \stackrel{\mathrm{79,9}}{\to }\frac{{\text{(Z + N}}_1{\text{).55 + (Z + N}}_2\text{).45}}{100}\text{ = 79,9}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}{\text{Z + 0,1N}}_1\text{ = 39,4}\\ \Rightarrow {\text{ N}}_1\text{ = 394 }-\text{ 10Z}\end{array}\right.$

$1\le \frac{N}{Z}\le \text{ 1,5 }\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{Z }\le \text{ 394 }-\text{ 10Z}\\ \text{394 }-\text{ 10Z }\le \text{ 1,5Z}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{Z }\le \text{ 35,82}\\ Z\ge \text{ 34,26}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\text{ Z = 35 (Br)}$

$\Rightarrow {\text{ N}}_2{\text{ = 44; N}}_1\text{ = 46 }\stackrel{}{\to }{\text{ A}}_{X_2}{\text{ = 79; A}}_{X_1}\text{ = 81}$

Câu 2: Neon có hai đồng vị là ²⁰Ne và ²²Ne. Phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị là bao nhiêu? Biết ${\overline{\text{M}}}_{\text{Ne}}\text{ = 20,18.}$

A. ${\text{\%}}^{20}{\text{Ne = 89; \%}}^{22}\text{Ne = 11\%}$

B. ${\text{\%}}^{20}{\text{Ne = 90; \%}}^{22}\text{Ne = 10\%}$

C. ${\text{\%}}^{20}{\text{Ne = 92; \%}}^{22}\text{Ne = 8\%}$

D. ${\text{\%}}^{20}{\text{Ne = 91; \%}}^{22}\text{Ne = 9\%}$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

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

${\overline{\text{A}}}_{Ne}\text{ = }\frac{\text{20x + 22.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 20,18 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{20}{\text{Ne = 91; \%}}^{22}\text{Ne = 9\%}$

Câu 3: 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 neutron, 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

A. 79,2.

B. 79,8.

C. 79,92.

D. 80,5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$\stackrel{27:23}{\to }{\text{ \%X}}_1\text{ = }\frac{27}{50}{\text{.100\% = 54\%; \%X}}_2\text{ = 46\%}$

X₁ có 35p và 44n $\stackrel{}{\to }{}_{35}^{79}{\text{X}}_1$

X₂ có số khối nhiều hơn X₁ là 2 $\stackrel{}{\to }{}_{35}^{81}{\text{X}}_2$

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

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

• Đồng vị của Barium

• Đồng vị của Lanthamun

• Đồng vị của Cesium

• Đồng vị của Praseodyium

• Đồng vị của Neodymium

---