Đồng vị của Copper (Cu) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Copper (Cu) (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 copper.

I. Đồng vị của Copper

- Hai đồng vị ổn định nhất của copper là ${}_{29}{}^{63}Cu,{}_{29}{}^{65}Cu$, 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
63Cu	69,15%	Bền
65Cu	30,85%	Bền

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

${\overline{A}}_{Cu}=\frac{\mathrm{63.69,15}+\mathrm{65.30,85}}{100}=\mathrm{63,617}$

- Ngoài 2 đồng vị ổn định, copper còn có 27 đồng vị kém bền, không tìm thấy trong tự nhiên, trong đó đồng vị phóng xạ bền nhất là ${}_{29}{}^{67}Cu$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- Y học:

+ Đồng vị copper phóng xạ: Được sử dụng trong các kỹ thuật hình ảnh y tế như chụp PET (Positron Emission Tomography). Các đồng vị phóng xạ này khi được đưa vào cơ thể sẽ phát ra tia phóng xạ, giúp các thiết bị y tế hình ảnh hóa các cơ quan và mô trong cơ thể, từ đó phát hiện sớm các bệnh lý như ung thư.

+ Điều trị ung thư: Một số đồng vị copper phóng xạ được sử dụng trong điều trị ung thư bằng phương pháp phóng xạ. Các đồng vị này được gắn vào các phân tử thuốc đặc hiệu, sau đó được đưa vào cơ thể để tiêu diệt các tế bào ung thư.

- Công nghiệp:

+ Đồng vị copper ổn định: Được sử dụng trong các nghiên cứu về quá trình ăn mòn, kiểm soát chất lượng hợp kim, và xác định tuổi của các vật liệu.

+ Nghiên cứu vật liệu: Đồng vị copper được sử dụng để nghiên cứu các tính chất vật lý của vật liệu, như độ khuếch tán, độ bền, và cấu trúc tinh thể.

- Khoa học:

+ Đồng vị copper phóng xạ: Được sử dụng trong các nghiên cứu về địa chất, khảo cổ học để xác định tuổi của các mẫu vật.

+ Nghiên cứu hạt nhân: Đồng vị copper được sử dụng làm mục tiêu trong các thí nghiệm hạt nhân để nghiên cứu các phản ứng hạt nhân.

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 A có hai đồng vị X và Y. Tỉ lệ số nguyên tử của X: Y là 45: 455. Tổng số hạt trong nguyên tử của X bằng 32. Trong Y số hạt mang điện gấp 2 lần số hạt không mang điện. Tính nguyên tử khối trung bình của A.

Hướng dẫn giải

$\left\{\begin{array}{l}{\text{2Z}}_X{\text{ + N}}_X\text{ = 32 }\to \text{ N = 32 }-\text{ 2Z}\\ 1\le \text{ (N/Z) }\le \text{ 1,5}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}1\le \text{ (32 }-\text{ 2Z)/Z}\\ \text{(32 }-\text{ 2Z)/Z }\le \text{ 1,5}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}Z\le \text{ 10,67}\\ \text{Z }\ge \text{ 9,141}\end{array}\right.$

$\Rightarrow {\text{ Z}}_X{\text{ = 10 (Ne); N}}_X\text{ = 12 }\stackrel{}{\to }{\text{ X: }}_{10}^{22}\text{Ne}$

$2Z_Y=2N_Y\Rightarrow {\text{ Z}}_Y{\text{ = N}}_Y\text{ = 10 }\stackrel{}{\to }{\text{ Y: }}_{10}^{20}\text{Ne}$

$\stackrel{45:455}{\to }\text{ \%X = (45/500).100 = 9\%; \%Y = 91\%}$

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_A\text{ = }\frac{22.9\text{ + 20.91}}{100}\text{ = 20,18}$

Câu 2. Bromine có hai đồng vị là ⁷⁹Br và ⁸¹Br. Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 27: 23. Tính nguyên tử khối trung bình của bromine.

Hướng dẫn giải

$\stackrel{27:23}{\to }{\text{ \%}}^{79}{\text{Br = (27/50).100 = 54\%; \%}}^{81}\text{Br = 46\%}$

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

Câu 3: Trong tự nhiên, nguyên tố chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,5. Trong hợp chất HClO_x, nguyên tử đồng vị ³⁵Cl chiếm 26,12% về khối lượng. Xác định công thức phân tử của hợp chất HClO_x (cho H = 1; O = 16)

Hướng dẫn giải

$\stackrel{PPDC}{\to }{\text{ \%}}^{35}{\text{Cl = 75\%; \%}}^{37}\text{Cl = 25\%}$

$n_{HCl{O}_x}\text{ = 1 mol }\stackrel{}{\to }{\text{ n}}_{Cl}{\text{ = 1 mol; n}}_{{}^{35}Cl}{\text{ = 0,75 mol; n}}_{{}^{37}Cl}\text{ = 0,25 mol}$

${\%}^{35}Cl\text{ = }\frac{\text{0,75.35}}{\left(1\text{ + 35,5 16x}\right)}.100\text{ = 26,12\% }\stackrel{}{\to }\text{ x = 4 }\Rightarrow {\text{ CTPT: HClO}}_4$

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

• Đồng vị của Zinc

• Đồng vị của Gallium

• Đồng vị của Germanium

• Đồng vị của Arsenic

• Đồng vị của Selenium

---