Đồng vị của Niobium (Nb) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Niobium (Nb) (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 Niobium.

I. Đồng vị của Niobium

- Đồng vị ổn định nhất của Niobium là ${}_{41}{}^{93}Nb$

- Đồng vị ổn định nhất của Niobium được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng như sau:

Niobium (niobi – Nb) (Z = 41)

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
93Nb	100%	Bền

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

${\overline{A}}_{Nb}=\frac{93.100}{100}=93$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- ⁹³Nb chủ yếu được ứng dụng trong các lĩnh vực vật liệu siêu dẫn, ngành công nghiệp chế tạo hợp kim chịu nhiệt, ngành hàng không vũ trụ, nghiên cứu hạt nhân, và ngành điện tử/quang học. ⁹³Nb đóng vai trò quan trọng trong phát triển vật liệu siêu dẫn cho các ứng dụng như máy gia tốc hạt, máy quét MRI, và hệ thống siêu dẫn trong các nghiên cứu vật lý hạt nhân. Ngoài ra, niobium cũng được sử dụng rộng rãi trong việc chế tạo các hợp kim chịu nhiệt có tính bền cao, rất phù hợp với các ứng dụng trong ngành hàng không, vũ trụ, và công nghiệp chế tạo máy móc.

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 đồng có hai đồng vị bền là ${}_{}{}^{63}Cu$ và ${}_{}{}^{65}Cu$. Tỉ lệ phần trăm của đồng vị ${}_{}{}^{65}Cu$ trong hỗn hợp là (biết nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,546)

A. 27,3.

B. 72,7.

C. 16,6.

D. 83.4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Áp dụng công thức số khói trung bình

Xét 1 mol Cu có x mol ${}_{}{}^{65}Cu$ và (1-x) mol ${}_{}{}^{63}Cu$

→$M_{Cu}$ = 65x+63.(1-x) = 63,546 → x=0,273 mol

Vậy tỉ lệ phần trăm của đồng vị ${}_{}{}^{65}Cu$ trong hỗn hợp là 27,3%.

Câu 2. Trong tự nhiên Bromine có 2 đồng vị là ⁷⁹Br và ⁸¹Br có nguyên tử khối trung bình là 79,92. Thành phần phần trăm số nguyên tử ⁷⁹Br là bao nhiêu?

A. 55,4.

B. 45,4

C. 54

D. 55

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Gọi phần trăm đồng vị ⁷⁹Br là a%

→ Phần trăm của đồng vị ⁸¹Br là 100% - a%

Nguyên tử khối trung bình của Br:

$\frac{79a+81\left(100-a\right)}{100}\approx \mathrm{79,92}\to$a = 54

Câu 3: Cho hợp chất XY₂ tạo bởi hai nguyên tố X, Y. Biết Y có hai đồng vị ⁷⁹Y: chiếm 55% số nguyên tử Y và đồng vị ⁸¹Y. Trong XY₂, phần trăm khối lượng của X là bằng 28,51%. Tính nguyên tử khối trung bình của X, Y.

A. X = 63,3; Y = 80.

B. X = 63,73; Y = 79,9.

C. X = 64,73; Y = 79.

D. X = 63,73; Y = 78.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phần trăm số nguyên tử của ⁸¹Y = 100% − 55% = 45%

Suy ra, nguyên tử khối trung bình của Y là :

$\overline{M_Y}=\frac{79.55+81.45}{100}=\mathrm{79,9}$

Ta có :

$\%X=\frac{X}{X+2Y}.100\%=\frac{X}{X+\mathrm{79,9.2}}.100\%=\mathrm{28,51}\%\to$X = 63,73

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

• Đồng vị của Molybdelum

• Đồng vị của Ruthenium

• Đồng vị của Rhodium

• Đồng vị của Paladium

• Đồng vị của Silver

---