Đồng vị của Osmium (Os) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Osmium (Os) (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 osmium.

I. Đồng vị của osmium

- Osmium có bảy đồng vị xuất hiện tự nhiên, năm trong số đó ổn định: ¹⁸⁷Os, ¹⁸⁸Os, ¹⁸⁹Os, ¹⁹⁰Os và ¹⁹²Os (phổ biến nhất). ¹⁸⁶Os trải qua quá trình phân rã alpha với chu kỳ bán rã dài (2,0±11)×10¹⁵ năm, xấp xỉ 140.000 lần tuổi của vũ trụ, mà đối với các mục đích thực tế, nó có thể được coi là ổn định. ¹⁸⁴Os cũng được biết là trải qua quá trình phân rã alpha với chu kỳ bán rã là (1,12±23)×10¹³ năm.

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
184Os	0,02%	Bền
186Os	1,59%	2.1015 năm	α	2,822	182W
187Os	1,96%	Bền
188Os	13,24%	Bền
189Os	16,15%	Bền
190Os	26,26%	Bền
192Os	40,78%	Bền

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

${\overline{A}}_{Os}=\frac{\mathrm{184.0,02}+\mathrm{186.1,59}+\mathrm{187.1,96}+\mathrm{188.13,24}+\mathrm{189.16,15}+\mathrm{190.26,26}+\mathrm{192.40,78}}{100}=\mathrm{190,27}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- ¹⁸⁷Os là sản phẩm phân rã của ¹⁸⁷Re (chu kỳ bán rã 4,56×10¹⁰ năm) và được sử dụng rộng rãi trong việc xác định niên đại trên mặt đất cũng như đá thiên thạch. Nó cũng đã được sử dụng để đo cường độ phong hóa lục địa theo thời gian địa chất và để ấn định độ tuổi tối thiểu để ổn định rễ lớp phủ của các nền cổ lục địa. Sự phân rã này là lý do tại sao các khoáng chất giàu rhenium lại giàu ¹⁸⁷Os một cách bất thường. Tuy nhiên, ứng dụng đáng chú ý nhất của đồng vị osmium trong địa chất là kết hợp với sự phong phú của iridium, để mô tả lớp thạch anh bị sốc dọc theo ranh giới Creta–Paleogen đánh dấu sự tuyệt chủng của loài khủng long không phải chim 65 triệu năm trước.

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

Đáp án đúng là: A

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

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

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: Chlorine có hai đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 3: 1. Tính nguyên tử khối trung bình của chlorine.

A. 36,5.

B. 35,5.

C. 36.

D. 35,8.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\stackrel{3:1}{\to }{\text{ \%}}^{35}{\text{Cl = (3/4).100 = 75\%; \%}}^{37}\text{Cl = 25\%}$

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_{Cl}\text{ = }\frac{\text{35.75 + 37.25}}{100}\text{ = 35,5}$

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

• Đồng vị của Iridium

• Đồng vị của Platinum

• Đồng vị của Gold (vàng)

• Đồng vị của Mercury (thủy ngân)

• Đồng vị của Thallium

---