Đồng vị của Cobalt (Co) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Cobalt (Co) (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 cobalt.

I. Đồng vị của Cobalt

- Một đồng vị ổn định nhất của cobalt là ${}_{27}{}^{59}Co$, 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
59Co	100%	Bền

- Ngoài đồng vị ổn định trên, cobalt có 22 đồng vị phóng xạ, trong đó đồng vị phóng xạ ổn định là ${}_{27}{}^{56}Co,{}_{27}{}^{57}Co,{}_{27}{}^{58}Co,{}_{27}{}^{60}Co.$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

a. Cobalt - 59 có ứng dụng trong luyện kim: Do tính chất cứng, bền và khả năng tạo hợp kim tốt, cobalt - 59 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các loại hợp kim đặc biệt, dùng để chế tạo các bộ phận chịu nhiệt, chịu mài mòn cao như:

- Hợp kim siêu cứng: Sử dụng trong các công cụ cắt gọt, mũi khoan.

- Hợp kim từ: Dùng làm nam châm vĩnh cửu trong các thiết bị điện tử.

- Hợp kim chịu nhiệt: Sử dụng trong các động cơ máy bay, tuabin.

b. Cobalt - 60

- Ứng dụng trong y tế:

+ Xạ trị ung thư: Tia gamma phát ra từ cobalt - 60 có khả năng xuyên sâu vào các mô, phá hủy tế bào ung thư. Các máy xạ trị cobalt được sử dụng rộng rãi để điều trị các loại ung thư khác nhau.

+ Khử trùng thiết bị y tế: Tia gamma từ cobalt - 60 có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus và các mầm bệnh khác, giúp đảm bảo vô trùng cho các dụng cụ y tế.

- Ứng dụng trong công nghiệp:

+ Kiểm tra không phá hủy: Sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong các vật liệu, sản phẩm.

+ Xử lý nước thải: Tia gamma có khả năng tiêu diệt vi sinh vật gây ô nhiễm trong nước thải.

+ Bảo quản thực phẩm: Tiêu diệt vi khuẩn, nấm mốc, kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.

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: 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

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

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

Câu 2. Cho rằng Sb có 2 đồng vị ¹²¹Sb và ¹²³ Sb, khối lượng nguyên tử trung bình của Sb là 121,75. Hãy tính thành phần trăm về khối lượng của ¹²¹Sb trong Sb₂O₃ (Cho biết M_O = 16).

Hướng dẫn giải

$\stackrel{PPDC}{\to }{\text{ \%}}^{121}{\text{Sb = 62,5\%; \%}}^{123}\text{Sb = 37,5\%}$

$\stackrel{}{\to }{\text{ \%}}^{121}\text{Sb = }\frac{\text{0,625.2.121}}{\text{121,75.2 + 16.3}}.100\text{ = 51,89\%}$

Câu 3: Boron là nguyên tố có nhiều tác dụng đối với cơ thể người như: làm lành vết thương, điều hòa nội tiết sinh dục, chống viêm khớp,… Do ngọn lửa cháy có màu đặc biệt nên boron vô định hình được dùng làm pháo hoa. Boron có hai đồng vị là ¹⁰B và ¹¹B, nguyên tử khối trung bình là 10,81. Tính phần trăm mỗi đồng vị của boron.

Hướng dẫn giải

${\overline{\text{A}}}_B\text{ = }\frac{\text{10x + 11.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 10,81 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{10}{\text{B = 19; \%}}^{11}\text{B = 81\%}$

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

• Đồng vị của Nickel

• Đồng vị của Copper

• Đồng vị của Zinc

• Đồng vị của Gallium

• Đồng vị của Germanium

---