Đồng vị của Chlorine (Cl) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Chlorine (Cl) (chi tiết nhất)

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 chlorine.

I. Đồng vị của Chlorine

- Hai đồng vị ổn định nhất của chlorine là chlorine – 35 (${}_{17}{}^{35}Cl$); chlorine – 37 (${}_{17}{}^{37}Cl$), được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng như sau:

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
35Cl	75,77%	Bền
37Cl	24,23%	Bền

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

${\overline{A}}_{Cl}=\frac{\mathrm{35.75,77}+\mathrm{37.24,23}}{100}=\mathrm{35,4846}$

- Ngoài 2 đồng vị ổn định, chlorine còn có các đồng vị kém bền, không tìm thấy trong tự nhiên là ${}_{17}{}^{32}Cl,{}_{17}{}^{33}Cl,{}_{17}{}^{34}H,{}_{17}{}^{36}Cl,{}_{17}{}^{38}Cl,{}_{17}{}^{39}Cl,{}_{17}{}^{40}Cl.$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- Khử trùng: Chlorine được sử dụng rộng rãi để khử trùng nước uống, bể bơi và các bề mặt. Tính chất oxi hóa mạnh của nó giúp tiêu diệt vi khuẩn, virus và các mầm bệnh khác.

- Sản xuất hóa chất: Chlorine là nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhiều hóa chất khác nhau, bao gồm:

+ PVC (Polyvinyl chloride): Một loại nhựa cứng được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, ống nước, và các sản phẩm tiêu dùng khác.

+ Các hợp chất hữu cơ: Chlorine được sử dụng để sản xuất các hợp chất hữu cơ như thuốc trừ sâu, dung môi, và các chất làm lạnh.

+ Nước Javel: Một chất tẩy trắng và khử trùng mạnh.

- Sản xuất giấy: Chlorine được sử dụng để tẩy trắng bột giấy trong quá trình sản xuất giấy.

- Sản xuất thuốc: Chlorine được sử dụng trong quá trình sản xuất một số loại thuốc.

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 chlorine có hai đồng vị bền: ³⁷Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là ³⁵Cl. Thành phần % theo khối lượng của ³⁷Cl trong HClO₄ là

A. 8,43%.

B. 8,79%.

C. 8,92%.

D. 8,56%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

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

${\overline{\text{A}}}_{Cl}\text{ = }\frac{\text{37.24,23 + 35.(100 }-\text{ 24,23)}}{100}\approx \text{ 35,4846}$

$\Rightarrow {\%}^{37}C{l}_{\left(HCl{O}_4\right)}\text{ = }\frac{\mathrm{0,2423.37}}{1\text{ + 16.4 + 35,4846}}\text{.100 }\approx \text{ 8,92\%}$

Câu 2. Phổ khối, hay phổ khối lượng chủ yếu được sử dụng để xác định phân tử khối, nguyên tử khối của các chất và hàm lượng các đồng vị bền của một nguyên tố. Trong phổ khối lượng của mẫu chất chứa chlorine (Cl) sẽ xuất biện hai tín hiệu có giá trị m/z bằng 35 và 37 ứng với ³⁵Cl và ³⁷Cl có cường độ tương ứng với tỉ lệ xấp xỉ là 3: 1. Do vậy, đồng vị ³⁵Cl chiếm khoảng 75,76% và đồng vị ³⁷Cl chiếm khoảng 24,24% về số nguyên tử trong tự nhiên. Tính nguyên tử khối trung bình của chlorine.

Hướng dẫn giải

${\overline{\text{A}}}_{Cl}\text{ = }\frac{\text{35.75,76 + 37.24,24}}{100}\text{ = 35,48}$

Câu 3: Nguyên tố X có khối lượng nguyên tử trung bình là 24,328. X có ba đồng vị. Tổng số số khối của ba đồng vị là 75. Số khối của đồng vị thứ 2 bằng trung bình cộng số khối của hai đồng vị kia. Đồng vị thứ 3 chiếm 11,4% số nguyên tử và có số neutron nhiều hơn đồng vị thứ hai là 1 đơn vị. Tính số khối và % số nguyên tử của đồng vị thứ 2.

Hướng dẫn giải

$\left\{\begin{array}{l}\stackrel{75}{\to }{\text{ A}}_1{\text{ + A}}_2{\text{ + A}}_3\text{ = 75}\\ \stackrel{}{\to }{\text{ A}}_2{\text{ = (A}}_1{\text{ + A}}_3\text{)/2}\\ \stackrel{1}{\to }{\text{ A}}_3-{\text{ A}}_2\text{ = 1}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}{A}_1\text{ = 24}\\ {\text{A}}_2\text{ = 25}\\ {\text{A}}_3\text{ = 26}\end{array}\right.$

${\overline{A}}_X\text{ = }\frac{\text{24x + 25.(100 }-\text{ 11,4 }-\text{ x) + 26.11,4}}{100}$$\text{ = 24,328 }\Rightarrow \text{ x = 78,6 }\stackrel{}{\to }{\text{ \%}}^{25}\text{A = 10\%}$

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

• Đồng vị của Argon

• Đồng vị của Potassium

• Đồng vị của Calcium

• Đồng vị của Scandium

• Đồng vị của Titanium

---