Đồng vị của Europium (Eu) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Europium (Eu) (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 europium.

I. Đồng vị của europium

- Europium phổ biến trong tự nhiên là hỗn hợp của 2 đồng vị là Eu¹⁵¹ và Eu¹⁵³, với Eu¹⁵³ là phổ biến nhất (52,2% độ phổ biến trong tự nhiên). Trong khi Eu¹⁵³ là ổn định thì Eu¹⁵¹ gần đây được phát hiện là không ổn định với phân rã alpha có chu kỳ bán rã khoảng 5−3+11×10185.10¹⁸ năm, phù hợp tương đối hợp lý với các dự đoán lý thuyết. Bên cạnh đồng vị phóng xạ tự nhiên Eu¹⁵¹ còn có 35 đồng vị phóng xạ nhân tạo khác đã được miêu tả, với các đồng vị ổn định nhất là Eu¹⁵⁰ có chu kỳ bán rã 36,9 năm, Eu¹⁵² có chu kỳ bán rã 13,516 năm và Eu¹⁵⁴ có chu kỳ bán rã 8,593 năm. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã dưới 4,7612 năm và phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã dưới 12,2 giây. Nguyên tố này cũng có 8 trạng thái giả ổn định, với ổn định nhất là Eu^150m (t_½ 12,8 giờ), Eu^152m1 (t_½ 9,3116 giờ) và Eu^152m2 (t_½ 96 phút).

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
151Eu	47,8%	5.1018 năm	α		147Pm
153Eu	52,2%	Bền

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

${\overline{A}}_{Eu}=\frac{\mathrm{151.47,8}+\mathrm{153.52,2}}{100}=\mathrm{152,044}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

Europium được sử dụng trong sản xuất thủy tinh huỳnh quang. Nó cũng được sử dụng trong chất lân quang chống giả trên tiền giấy Euro. Nhựa pha tạp Europium đã được sử dụng làm vật liệu laser.

Đồng vị Europium là chất hấp thụ neutron tốt và được sử dụng trong thanh điều khiển lò 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: Trong tự nhiên, copper (Cu) có hai đồng vị bền là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu. Nguyên tử khối trung bình của copper là 63,54. Tính số mol mỗi loại đồng vị có trong 6,354 gam copper.

A. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,073; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,027 mol}$

B. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,075; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,025 mol}$

C. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,027; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,073 mol}$

D. ${\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,025; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,073 mol}$

Hướng dẫn giải

$\underset{M=\mathrm{63,54}}{\overset{\text{PPDC}}{\to }}{\text{ \%}}^{63}{\text{Cu = 73; \%}}^{65}\text{Cu = 27}$

$n_{Cu}\text{ = 0,1 mol }\stackrel{}{\to }{\text{ n}}_{{}^{63}Cu}{\text{ = 0,073; n}}_{{}^{65}Cu}\text{ = 0,027 mol}$

Câu 2. Hydrogen có nguyên tử khối là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị ²H trong 1 mL nước (cho rằng trong nước chỉ có đồng vị ²H và ¹H). Cho khối lượng riêng của nước là 1 g/mL.

A. 5,35.10²¹.

B. 5,35.10²⁰.

C. 5,35.10¹⁹.

D. 5,35.10²².

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

${\overline{\text{A}}}_H\text{ = }\frac{\text{x + 2.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 1,008 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^1{\text{H = 99,2; \%}}^2\text{H = 0,8\%}$

$n_{H_{2}O}\text{ = 1/18 }\Rightarrow {\text{ n}}_{H\left(H_{2}O\right)}\text{ = 1/9 mol }\stackrel{}{\to }$ Số nguyên tử H (H₂O) = (1/9).6,02.10²³ = 6,69.10²²

→ Số nguyên tử ²H (1 mL H₂O) = 0,8%.6,69.10²² = 5,35.10²⁰

Câu 3: 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.

A. 80,00.

B. 79,92.

C. 79,00.

D. 79,09.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

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

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

• Đồng vị của Gadolinium

• Đồng vị của Terbium

• Đồng vị của Dysprosium

• Đồng vị của Holmium

• Đồng vị của Erbium

---