Đồng vị của Radon (Rn) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Radon (Rn) (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 radon.

I. Đồng vị của radon

- Radon (Rn) là khí trơ, không màu, không mùi, không vị, tồn tại khắp nơi trong tự nhiên, với 3 đồng vị phóng xạ chính bao gồm ²²²Rn, ²²⁰Rn và ²¹⁹Rn, trong đó, ²²²Rn có nguy cơ ảnh hưởng lớn nhất do thời gian tồn tại trong không khí dài ngày hơn (chu kỳ bán rã là 3,83 ngày).

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

${\overline{A}}_{Rn}=\text{[}222\text{]}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

Khí radon có nguồn gốc tự nhiên có thể tích tụ trong các tòa nhà, đặc biệt trong các khu vực như gác xép và tầng hầm. Nó cũng có thể được tìm thấy trong một số suối nước nóng. Bằng chứng dịch tễ học cho thấy mối quan hệ rõ ràng giữa hít thở nồng độ radon cao với tỷ lệ mắc ung thư phổi. Do đó, radon được xem là chất gây ô nhiễm đáng kể ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà trên toàn cầu. Theo EPA, radon là chất gây ung thư phổi đứng thứ 2 sau tác hại của thuốc lá, đã gây nên 21.000 ca tử vong do ung thư phổi hàng năm ở Hoa Kỳ

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. X có hai đồng vị là X₁ và X₂. Tổng số hạt không mang điện của hai đồng vị X₁, X₂ là 90. Nếu cho 1,2 gam Ca tác dụng với một lượng X vừa đủ thì thu được 5,994 gam hợp chất CaX₂. Tỉ lệ số nguyên tử X₁/số nguyên tử X₂ = 605/495. Xác định số khối của X₁, X₂.

A. 79 và 82.

B. 79 và 81.

C. 78 và 80.

D. 78 và 81.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$Ca{\text{ + X}}_2\stackrel{}{\to }{\text{ CaX}}_2$

$n_{Ca}\text{ = 0,03 mol }\stackrel{PTHH}{\to }{\text{ n}}_{Ca{X}_2}\text{ = 0,03 }\Rightarrow {\text{ M}}_{Ca{X}_2}\text{ = 199,8 }\stackrel{}{\to }\text{ X = 79,9}$

$\stackrel{605:495}{\to }{\text{ \%X}}_1{\text{ = 55\%; \%X}}_2\text{ = 45\%}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\stackrel{90}{\to }{\text{ N}}_1{\text{ + N}}_2\text{ = 90}\\ \stackrel{\mathrm{79,9}}{\to }\frac{{\text{(Z + N}}_1{\text{).55 + (Z + N}}_2\text{).45}}{100}\text{ = 79,9}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}{\text{Z + 0,1N}}_1\text{ = 39,4}\\ \Rightarrow {\text{ N}}_1\text{ = 394 }-\text{ 10Z}\end{array}\right.$

$1\le \frac{N}{Z}\le \text{ 1,5 }\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}1\le \text{ (394 }-\text{ 10Z)/Z}\\ \text{(394 }-\text{ 10Z)/Z }\le \text{ 1,5}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{Z }\le \text{ 35,82}\\ Z\ge \text{ 34,26}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\text{ Z = 35 (Br)}$

$\Rightarrow {\text{ N}}_2{\text{ = 44; N}}_1\text{ = 46 }\stackrel{}{\to }{\text{ A}}_{X_2}{\text{ = 79; A}}_{X_1}\text{ = 81}$

Câu 3: Một loại khí chlorine có chứa 2 đồng vị ³⁵Cl và ³⁷Cl. Cho Cl₂ tác dụng với H₂ rồi lấy sản phẩm hoà tan vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau:

- Phần thứ nhất cho tác dụng vừa đủ với 125 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,88M.

- Phần thứ hai cho tác dụng với AgNO₃ vừa đủ ta thu được 31,57 gam kết tủa.

Thành phần % số nguyên tử của mỗi đồng vị là bao nhiêu?

A. 65% và 35%.

B. 70% và 30%.

C. 75% và 25%.

D. 60% và 40%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$C{l}_2{\text{ + H}}_2\stackrel{}{\to }\text{ 2HCl}$

$P_1{\text{: 2HCl + Ba(OH)}}_2\text{ (0,11) }\stackrel{}{\to }{\text{ BaCl}}_2{\text{ + 2H}}_{2}O$

$\stackrel{PTHH}{\to }{\text{ n}}_{HCl\left(P_1\right)}\text{ = 0,22 mol}$

$P_2\text{: HCl + }AgN{O}_3\stackrel{}{\to }AgCl\downarrow \text{ + H}N{O}_3$

$\stackrel{PTHH}{\to }{\text{ n}}_{AgCl}{\text{ = n}}_{HCl}\text{ = 0,22 mol }\Rightarrow {\text{ M}}_{AgCl}\text{ = 143,5 }\stackrel{}{\to }{\text{ M}}_{Cl}\text{ = 35,5}$

${\overline{A}}_{Cl}\text{ = }\frac{35x\text{ + 37.(100 }-\text{ x)}}{100}\text{ = 35,5 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{35}{\text{Cl = 75\%; \%}}^{37}\text{Cl = 25\%}$

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 Protactinium

---