Đồng vị của Selenium (Se) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Selenium (Se) (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 Selenium.

I. Đồng vị của Selenium

- Năm đồng vị ổn định nhất của Selenium là: ${}_{34}{}^{74}Se; {}_{34}{}^{76}Se; {}_{34}{}^{77}Se; {}_{34}{}^{78}Se; {}_{34}{}^{80}Se$

- Đồng vị kém bền của Selenium là: ${}_{34}{}^{82}Se$

- Sáu đồng vị của Selenium được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng như sau:

Selenium (selen – Se) (Z = 34)

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
74Se	0,87%	Bền
76Se	9,36%	Bền
77Se	7,63%	Bền
78Se	23,78%	Bền
80Se	49,61%	Bền
82Se	8,73%	1,08.1020 năm	β-	2,995	82Kr

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

${\overline{A}}_{Se}=\frac{\mathrm{74.0,87}+\mathrm{76.9,36}+\mathrm{77.7,63}+\mathrm{78.23,78}+\mathrm{80.49,61}+\mathrm{82.8,73}}{100}=\mathrm{79,0275}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

^{- 74}Se; ⁷⁶Se; ⁷⁸Se chủ yếu được nghiên cứu trong các ứng dụng phân tích hóa học và vật lý. Selenium có thể được sử dụng trong các nghiên cứu về sự phân bố của selenium trong các vật liệu, cũng như trong các ứng dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn.

- ⁷⁷Se là một đồng vị phóng xạ quan trọng, chủ yếu được sử dụng trong các nghiên cứu về vật lý hạt nhân, y sinh học, và phân tích hóa học. Tuy không phổ biến như ⁷⁵Se trong y học, ⁷⁷Se vẫn có các ứng dụng quan trọng trong các nghiên cứu về sự phân rã hạt nhân, theo dõi sự phân phối selenium trong cơ thể, nghiên cứu môi trường và phân tích các hợp chất selenium trong các mẫu. Việc sử dụng ⁷⁷Se đòi hỏi phải tuân thủ các biện pháp an toàn nghiêm ngặt vì tính chất phóng xạ của nó.

- ⁸⁰Se là một đồng vị ổn định và phổ biến trong tự nhiên, có vai trò quan trọng trong các nghiên cứu môi trường, y sinh và hóa học. ⁸⁰Se có giá trị trong các nghiên cứu về sự phân bố của selenium trong môi trường và cơ thể, nghiên cứu các hợp chất selenium và vai trò sinh học của chúng, cũng như trong các ứng dụng trong công nghiệp và vật liệu.

- ⁸²Se mặc dù là một đồng vị ổn định, đôi khi được nghiên cứu trong các thí nghiệm vật lý hạt nhân và các ứng dụng liên quan đến phân tích hạt nhân, đặc biệt là trong các nghiên cứu về sự phân rã hạt nhân và sự tương tác của các hạt nhân khác nhau.

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: Nguyên tố X có hai đồng vị là X₁, X₂,${\overline{\text{M}}}_{\text{X}}\text{ = 24,8.}$ Đồng vị X₂ có nhiều hơn đồng vị X₁ là 2 neutron. Tính số khối và tỉ lệ phần trăm của mỗi đồng vị, biết tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị là X₁: X₂ = 3: 2.

A. 24; 26.

B. 25; 27 .

C. 24, 25 .

D. 25; 26 .

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình là có:

$\stackrel{3:2}{\to }{\text{ \%X}}_1\text{ = }\frac{3}{5}{\text{.100\% = 60\%; \%X}}_2\text{ = 40\%}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\frac{A_1.60{\text{ + A}}_2.40}{100}\text{ = 24,8}\\ {\text{A}}_2-{\text{ A}}_1\text{ = 2}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}{A}_1\text{ = 24}\\ {\text{A}}_2\text{ = 26}\end{array}\right.$

Câu 2: Nguyên tử X của nguyên tố R có tổng số hạt cơ bản là 46. Số hạt không mang điện bằng 8/15 số hạt mang điện.

a) Xác định tên R.

b) Y là đồng vị của X. Y có ít hơn X là 1 neutron và Y chiếm 4% về số nguyên tử của R. Tính nguyên tử khối trung bình của R.

A. S, 30

B. P, 30

C. S, 31

D. P, 31

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}2{\text{Z}}_X{\text{ + N}}_X\text{ = 46}\\ {\text{N}}_X\text{ = }\frac{8}{15}{\text{.2Z}}_X\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{Z}_X\text{ = 15 (P)}\\ {\text{N}}_X\text{ = 16}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }{\text{ X: }}_{15}^{31}\text{P}$

a) Vậy nguyên tố R là P

b) Y: ³⁰P (4%); X: ³¹P (96%)

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_P\text{ = }\frac{30.4\text{ + 31.96}}{100}\text{ = 30,96}$

Câu 3: Nguyên tố A có hai đồng vị X và Y. Tỉ lệ số nguyên tử của X: Y là 45: 455. Tổng số hạt trong nguyên tử của X bằng 32. Trong Y số hạt mang điện gấp 2 lần số hạt không mang điện. Nguyên tử khối trung bình của A là

A. 20

B. 20,4

C. 20,18

D. 22

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{\text{2Z}}_X{\text{ + N}}_X\text{ = 32 }\to \text{ N = 32 }-\text{ 2Z}\\ 1\le \frac{N}{Z}\le \text{ 1,5}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{Z }\le \text{ (32 }-\text{ 2Z)}\\ \text{(32 }-\text{ 2Z) }\le \text{ 1,5Z}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}Z\le \text{ 10,67}\\ \text{Z }\ge \text{ 9,141}\end{array}\right.$

$\Rightarrow {\text{ Z}}_X{\text{ = 10 (Ne); N}}_X\text{ = 12 }\stackrel{}{\to }{\text{ X: }}_{10}^{22}\text{Ne}$

$2Z_Y=2N_Y\Rightarrow {\text{ Z}}_Y{\text{ = N}}_Y\text{ = 10 }\stackrel{}{\to }{\text{ Y: }}_{10}^{20}\text{Ne}$

$\stackrel{45:455}{\to }\text{ \%X = }\frac{45}{500}\text{.100\% = 9\%; \%Y = 91\%}$

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_A\text{ = }\frac{22.9\text{ + 20.91}}{100}\text{ = 20,18}$

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

• Đồng vị của Bromine

• Đồng vị của Krypton

• Đồng vị của Rubidium

• Đồng vị của Strontium

• Đồng vị của Yttrium

---