Đồng vị của Erbium (Er) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Erbium (Er) (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 erbium.

I. Đồng vị của erbium

- Erbium tự nhiên là hợp phần của 6 đồng vị ổn định: Er-162, Er-164, Er-166, Er-167, Er-168, và Er-170 với Er-166 là phổ biến nhất chiềm 33,503%. 29 đồng vị phóng xạ đã được nghiên cứu, trong đó đồng vị ổn định nhất là Er-169 có chu kỳ bán rã 9,4 ngày, Er-172 49,3 giờ, Er-160 28,58 giờ, Er-165 10,36 giờ, và Er-171 7,516 giờ. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 3,5 giờ, và đa số trong đó có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 4 phút. Nguyên tố này có 13 meta state, với mức ổn định nhất Er-167m (t_½ 2,269 giây)

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
162Er	0,139%	1,08.1014 năm	α	2,205	148Sm
164Er	1,601%	Bền
166Er	33,503%	Bền
167Er	22,869%	Bền
168Er	26,978%	Bền
170Er	14,91%	Bền

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

${\overline{A}}_{Er}=\frac{\mathrm{162.0,139}+\mathrm{164.1,601}+\mathrm{166.33,503}+\mathrm{167.22,869}+\mathrm{168.26,978}+\mathrm{170.14,91}}{100}=\mathrm{167,33}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- Dùng trong công nghệ hạt nhân làm cần điều khiển hấp thụ neutron.

- Khi cho thêm vào vanadi ở dạng hợp kim, erbium làm giảm độ cứng và tăng khả năng làm việc.

- Erbium(III) oxide có màu hồng, và đôi khi được dùng làm chất tạo màu cho kính, zircon lập phương và porcelain. Kính sau d8o1 thường được dùng làm kính mát và trang sức rẻ.

- Các sợi quang học thủy tinh silica chứa tạp chất được sử dụng rộng rãi trong thông tin quang học. Các sợi quang học tương tự có thể được dùng để tạo ra các tia laser quang. Sợi quang học hai tạp chất Er và Yb được dùng trong laser Er/Yb năng lượng cao, đang thay thế từ từ các laser CO₂ trong các ứng dụng hàn cắt kim loại. Erbi cũng có thể được sử dụng trong các bộ khuếch đại ống dẫn sóng erbium.

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: Một nguyên tố R có 2 đồng vị có tỉ lệ số nguyên tử là 27: 23. Hạt nhân của R có 35 hạt proton. Đồng vị thứ nhất có 44 hạt neutron, đồng vị thứ 2 có số khối nhiều hơn đồng vị thứ nhất là 2. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố R là

A. 79,2.

B. 79,8.

C. 79,92.

D. 80,5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$\stackrel{27:23}{\to }{\text{ \%X}}_1{\text{ = (27/50).100 = 54\%; \%X}}_2\text{ = 46\%}$

X₁ có 35p và 44n $\stackrel{}{\to }{}_{35}^{79}{\text{X}}_1$

X₂ có số khối nhiều hơn X₁ là 2 $\stackrel{}{\to }{}_{35}^{81}{\text{X}}_2$

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

Câu 2. 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.

A. 80% và 9%.

B. 79% và 10%.

C. 10% và 79%.

D. 9% và 80%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

Câu 3: Nguyên tử Mg có ba đồng vị ứng với thành phần phần trăm số nguyên tử như sau: ²⁴Mg (78,6%), ²⁵Mg (10,1%) và ²⁶Mg (11,3%). Giả sử trong hỗn hợp nói trên có 50 nguyên tử ²⁵Mg, số nguyên tử tương ứng của hai đồng vị ²⁴Mg và ²⁶Mg lần lượt là

A. 389 và 56.

B. 56 và 389.

C. 495 và 56.

D. 56 và 495.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Số nguyên tử ²⁴Mg = (78,6.50)/10,1 = 389

Số nguyên tử ²⁶Mg = (11,3.50)/10,1 = 56

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

• Đồng vị của Thulium

• Đồng vị của Ytterbium

• Đồng vị của Lutetium

• Đồng vị của Hafnium

• Đồng vị của Tantalum

---