Đồng vị của Protactinium (Pa) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Protactinium (Pa) (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 protactinium.

I. Đồng vị của protactinium

Đồng vị phổ biến nhất và tồn tại lâu nhất, Pa-231 là sản phẩm phân rã từ uranium 235 (U-235), và có chu kỳ bán rã là 32.760 năm. Còn lại chủ yếu là đồng vị Pa-234 ở dạng vết có thời gian sống ngắn hơn và là sản phẩm phân rã từ uranium 238 (U-238). Rất hiếm.

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
231Pa	100%	32760 năm	α	5,149	227Ac

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

${\overline{A}}_{Pa}=231$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

Do sự khan hiếm, phóng xạ cao và độc tính cao, hiện tại không có sử dụng cho protactini ngoài nghiên cứu khoa học, và vì mục đích này, protactinium chủ yếu được chiết xuất từ nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng.

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: Khối lượng nguyên tử của B bằng 10,81. B trong tự nhiên gồm hai đồng vị ¹⁰B và ¹¹B. Hỏi có bao nhiêu phần trăm ¹¹B trong axit boric H₃BO₃. Cho H₃BO₃ = 61,81.

A. 14,42%.

B. 14,78%.

C. 15,42%.

D. 16,62%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$\Rightarrow {\overline{\text{A}}}_B\text{ = }\frac{\text{10x + 11.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 10,81 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{10}{\text{B = 19; \%}}^{11}\text{B = 81\%}$

$\Rightarrow {\%}^{11}{B}_{\left(H_{3}Br{O}_3\right)}\text{ = }\frac{\mathrm{0,81.11}}{1.3\text{ + 16.3 + 10,81}}\text{.100 }\approx \text{ 14,42\%}$

Câu 2. Nguyên tố carbon (C) có hai đồng vị bền: ¹²C chiếm 98,89% và ¹³C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố carbon là

A. 12,50.

B. 12,011.

C. 12,022.

D. 12,055.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_C\text{ = }\frac{\text{12.98,89 + 13.1,11}}{100}\text{ = 12,011}$

Câu 3: 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. 79,92.

C. 79,8.

D. 80,5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

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

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

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

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

• Đồng vị của Francium

• Đồng vị của Radium

• Đồng vị của Actinium

• Đồng vị của Thorium

• Đồng vị của Uranium

---