Đồng vị của Chromium (Cr) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Chromium (Cr) (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 chromium.

I. Đồng vị của Chromium

- Bốn đồng vị ổn định nhất của chromium là ${}_{24}{}^{50}Cr,{}_{24}{}^{52}Cr,{}_{24}{}^{53}Cr,{}_{24}{}^{54}Cr$, 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
50Cr	4,345%	> 1,8,1017 năm	ε	2,2083	50Ti
52Cr	83,789%	Bền
53Cr	9,501%	Bền
54Cr	2,365%	Bền

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

${\overline{A}}_{Cr}=\frac{\mathrm{50.4,345}+\mathrm{52.83,789}+\mathrm{53.9,501}+\mathrm{54.2,365}}{100}=\mathrm{52,05541}$

- Trong 4 đồng vị ổn định trên, chromium có 3 đồng vị có nguồn gốc tự nhiên, ⁵⁰Cr là đồng vị phóng xạ trong 19 đồng vị phóng xạ của chromium.

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- Chromium-51 (Cr-51):

+ Y học: Được sử dụng để đánh dấu hồng cầu và đo thể tích hồng cầu, giúp chẩn đoán các bệnh về máu.

+ Công nghiệp: Dùng để đo độ mài mòn của các bộ phận máy móc.

- Chromium-52: Nghiên cứu hạt nhân: Là đồng vị ổn định phổ biến nhất của Chromium, thường được sử dụng làm mục tiêu trong các thí nghiệm hạt nhân.

- Chromium-53: Địa chất: Được sử dụng để xác định tuổi của đá và khoáng vật thông qua phương pháp đồng vị phóng xạ.

- Chromium-54: Nghiên cứu vật liệu: Được sử dụng trong các nghiên cứu về cấu trúc vật liệu và quá trình khuếch tán.

- Các ứng dụng tiềm năng khác

+ Y học hạt nhân: Các đồng vị Chromium có thể được sử dụng trong điều trị ung thư và các bệnh lý khác.

+ Năng lượng hạt nhân: Chromium có thể đóng vai trò quan trọng trong các lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới.

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: Nguyên tố carbon (C) có hai đồng vị bền: ¹²C chiếm 98,89% và ¹³C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố carbon là

A. 12,50.

B. 12,011.

C. 12,022.

D. 12,055.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

${\overline{\text{A}}}_C\text{ = }\frac{\text{12.98,89 + 13.1,11}}{100}\text{ = 12,011}$

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: Trong tự nhiên, magnesium có 3 đồng vị bền là ²⁴Mg, ²⁵Mg và ²⁶Mg. Phương pháp phổ khối lượng xác nhận đồng vị ²⁶Mg chiếm tỉ lệ phần trăm số nguyên tử là 11%. Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Mg là 24,32. Tính % số nguyên tử của đồng vị ²⁴Mg, ²⁵Mg.

Hướng dẫn giải

${\overline{\text{A}}}_{Mg}\text{ = }\frac{\text{24x + 25.(100 }-\text{ x }-\text{ 11) + 26.11}}{100}=$$\text{ 24,32 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{24}{\text{Mg = 79\%; \%}}^{25}\text{Mg = 10\%}$

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

• Đồng vị của Manganese

• Đồng vị của Iron

• Đồng vị của Cobalt

• Đồng vị của Nickel

• Đồng vị của Copper

---