Đồng vị của Sulfur (S) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Sulfur (S) (chi tiết nhất)

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 sulfur.

I. Đồng vị của Sulfur

- Sulfur có 18 đồng vị, có bốn đồng vị ổn định là sulfur – 32 (${}_{16}{}^{32}S$), sulfur – 33 (${}_{16}{}^{33}S$), sulfur – 34 (${}_{16}{}^{34}S$) và sulfur – 36 (${}_{16}{}^{36}S$), được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng như sau:

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
32S	95,02%	Bền
33S	0,75%	Bền
34S	4,21%	Bền
36S	0,02%	Bền

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

${\overline{A}}_S=\frac{\mathrm{32.95,02}+\mathrm{33.0,75}+\mathrm{34.4,21}+\mathrm{36.0,02}}{100}=\mathrm{32,0925}$

- Các đồng vị khác và đồng vị ³⁵S là các đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã ngắn.

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị sulfur

a. Trong nghiên cứu địa chất và khí hậu:

- Định tuổi đá: Một số đồng vị phóng xạ của sulfur được sử dụng để xác định tuổi của các mẫu đá, giúp các nhà khoa học tái tạo lịch sử địa chất của Trái Đất.

- Nghiên cứu quá trình hình thành khoáng vật: Bằng cách phân tích tỷ lệ các đồng vị sulfur trong các khoáng vật, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về điều kiện hình thành và quá trình biến đổi của chúng.

- Nghiên cứu biến đổi khí hậu: Đồng vị sulfur trong các lớp băng cổ đại cung cấp thông tin về nhiệt độ và thành phần khí quyển trong quá khứ, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về biến đổi khí hậu.

b. Trong y học và sinh học:

- Dấu vết trong nghiên cứu sinh học: Đồng vị sulfur được sử dụng như một dấu vết để theo dõi các quá trình sinh học, chẳng hạn như quá trình chuyển hóa protein và quá trình tổng hợp acid amin.

- Chẩn đoán y tế: Một số đồng vị phóng xạ của sulfur được sử dụng trong các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh như PET (Positron Emission Tomography) để phát hiện các khối u và các bệnh lý khác.

c. Trong công nghiệp:

- Sản xuất hóa chất: Đồng vị sulfur được sử dụng trong sản xuất các hóa chất đặc biệt, chẳng hạn như các hợp chất đánh dấu phóng xạ và các chất xúc tác.

- Kiểm soát chất lượng: Đồng vị sulfur được sử dụng để kiểm soát chất lượng của các sản phẩm công nghiệp, chẳng hạn như dầu mỏ và khí đốt.

d. Các ứng dụng khác:

- Nghiên cứu môi trường: Đồng vị sulfur được sử dụng để nghiên cứu các quá trình ô nhiễm môi trường và nguồn gốc của các chất ô nhiễm.

- Nghiên cứu vũ trụ: Đồng vị sulfur được sử dụng để nghiên cứu thành phần hóa học của các thiên thể.

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: Neon có hai đồng vị là ²⁰Ne và ²²Ne. Hãy tính xem ứng với 18 nguyên tử ²²Ne thì có bao nhiêu nguyên tử ²⁰Ne? Biết ${\overline{\text{M}}}_{\text{Ne}}\text{ = 20,18.}$

Hướng dẫn giải

${\overline{\text{A}}}_{Ne}\text{ = }\frac{\text{20x + 22.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 20,18 }$$\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{20}{\text{Ne = 91; \%}}^{22}\text{Ne = 9\%}$

Câu 2. Trong tự nhiên, magnesium có 3 đồng vị bền là ²⁴Mg, ²⁵Mg và ²⁶Mg. Phương pháp phổ khối lượng xác nhận đồng vị ²⁶Mg chiếm tỉ lệ phần trăm số nguyên tử là 11%. Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Mg là 24,32. Tính % số nguyên tử của đồng vị ²⁴Mg, ²⁵Mg.

Hướng dẫn giải

$\begin{array}{l}{\overline{\text{A}}}_{Mg}\text{ = }\frac{\text{24x + 25.(100 }-\text{ x }-\text{ 11) + 26.11}}{100}=\text{ 24,32 }\\ \stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{24}{\text{Mg = 79\%; \%}}^{25}\text{Mg = 10\%}\end{array}$

Câu 3: Nguyên tố X có khối lượng nguyên tử trung bình là 24,328. X có ba đồng vị. Tổng số số khối của ba đồng vị là 75. Số khối của đồng vị thứ 2 bằng trung bình cộng số khối của hai đồng vị kia. Đồng vị thứ 3 chiếm 11,4% số nguyên tử và có số neutron nhiều hơn đồng vị thứ hai là 1 đơn vị. Tính số khối và % số nguyên tử của đồng vị thứ 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\left\{\begin{array}{l}\stackrel{75}{\to }{\text{ A}}_1{\text{ + A}}_2{\text{ + A}}_3\text{ = 75}\\ \stackrel{}{\to }{\text{ A}}_2{\text{ = (A}}_1{\text{ + A}}_3\text{)/2}\\ \stackrel{1}{\to }{\text{ A}}_3-{\text{ A}}_2\text{ = 1}\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}{A}_1\text{ = 24}\\ {\text{A}}_2\text{ = 25}\\ {\text{A}}_3\text{ = 26}\end{array}\right.$

${\overline{A}}_X\text{ = }\frac{\text{24x + 25.(100 }-\text{ 11,4 }-\text{ x) + 26.11,4}}{100}$$= 24,328 \Rightarrow \text{ x = 78,6 }\stackrel{}{\to }{\text{ \%}}^{25}\text{A = 10\%}$

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

• Đồng vị của Chlorine

• Đồng vị của Argon

• Đồng vị của Potassium

• Đồng vị của Calcium

• Đồng vị của Scandium

---