Đồng vị của Dysprosium (Dy) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Dysprosium (Dy) (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 dysprosium.

I. Đồng vị của dysprosium

- Dysprosium nguồn gốc tự nhiên là hỗn hợp của 7 đồng vị: Dy¹⁵⁶, Dy¹⁵⁸, Dy¹⁶⁰, Dy¹⁶¹, Dy¹⁶², Dy¹⁶³ và Dy¹⁶⁴. Chúng được coi là ổn định, mặc dù Dy¹⁵⁶ phân rã theo phân rã alpha với chu kỳ bán rã trên 1×10¹⁸ năm. Trong số các đồng vị nguồn gốc tự nhiên, Dy¹⁶⁴ là phổ biến nhất, chiếm 28%, tiếp theo là Dy¹⁶² với 26%. Ít phổ biến hơn cả là Dy¹⁵⁶ với 0,06 %.

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
156Dy	0,06%	1.1018 năm	α		152Gd
158Dy	0,1%	Bền
160Dy	2,34%	Bền
161Dy	18,91%	Bền
162Dy	25,51%	Bền
163Dy	24,9%	Bền
164Dy	28,18%	Bền

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

${\overline{A}}_{Dy}=\frac{\mathrm{156.0,06}+\mathrm{158.0,1}+\mathrm{160.2,34}+\mathrm{161.18,91}+\mathrm{162.25,51}+\mathrm{163.24,9}+\mathrm{164.28,18}}{100}=\mathrm{162,57}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

Dysprosium được sử dụng, kết hợp với vanadium và các nguyên tố khác, để chế tạo vật liệu laser. Do tiết diện hấp thụ neutron nhiệt cao của dysprosi, các cermet của oxit dysprosi-niken được sử dụng trong các thanh kiểm soát hấp thụ neutron của các lò phản ứng hạt nhân^[25]. Các chalcogen dysprosi-cadmi là nguồn bức xạ hồng ngoại hữu ích trong nghiên cứu các phản ứng hóa học. Do dysprosium và các hợp chất của nó có độ cảm từ cao nên chúng được sử dụng trong nhiều loại thiết bị lưu trữ dữ liệu, như trong các đĩa CD

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: Boron (B) có hai đồng vị, mỗi đồng vị đều có 5 proton. Đồng vị thứ nhất có số proton bằng số neutron. Đồng vị thứ hai có số neutron bằng 1,2 lần số proton. Biết nguyên tử khối trung bình của B là 10,812. Tìm % mỗi đồng vị.

A. 18,8 và 81,2.

B. 19 và 81.

C. 20 và 80.

D. 17 và 83.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

- Đồng vị thứ 1: số p = số n $\stackrel{}{\to }{}_5^{10}\text{B}$

- Đồng vị thứ 2: số n = 1,2.số p = 6 $\stackrel{}{\to }{}_5^{11}\text{B}$

${\overline{\text{A}}}_B\text{ = }\frac{\text{10x + 11.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 10,812 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{10}{\text{B = 18,8; \%}}^{11}\text{B = 81,2\%}$

Câu 2. Nguyên tố X có hai đồng vị là X₁, X₂, ${\overline{\text{M}}}_{\text{X}}\text{ = 24,8.}$ Đồng vị X₂ có nhiều hơn đồng vị X₁ là 2 neutron. Tính số khối của mỗi đồng vị, biết tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị là X₁: X₂ = 3: 2.

A. 25 và 27.

B. 24 và 26.

C. 23 và 26.

D. 24 và 27.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\stackrel{3:2}{\to }{\text{ \%X}}_1{\text{ = (3/5).100 = 60\%; \%X}}_2\text{ = 40\%}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\frac{A_1.60{\text{ + A}}_2.40}{100}\text{ = 24,8}\\ {\text{A}}_2-{\text{ A}}_1\text{ = 2}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}{A}_1\text{ = 24}\\ {\text{A}}_2\text{ = 26}\end{array}\right.$

Câu 3: 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.

A. 21,18.

B. 20,18.

C. 20,81.

D. 21,81.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

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

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

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

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

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

• Đồng vị của Holmium

• Đồng vị của Erbium

• Đồng vị của Thulium

• Đồng vị của Ytterbium

• Đồng vị của Lutetium

---