Đồng vị của Tantalum (Ta) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Tantalum (Ta) (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 tantalum.

I. Đồng vị của tantalum

Tantalum tự nhiên có hai đồng vị. Ta-181 là đồng vị bền còn Ta-180m là đồng vị phóng xạ chuyển hóa chậm thành chất đồng phân nguyên tử với chu kỳ bán rã khoảng 10¹⁵ năm.

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
180Ta	0,012%	> 1,2.1015 năm	β-	0,783	180W
			ε	0,929	180Hf
			γ	0,075	180Ta
181Ta	99,988%	Bền

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

${\overline{A}}_{Ta}=\frac{\mathrm{180.0,012}+\mathrm{181.99,988}}{100}=181$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

- Tantalum được sử dụng chủ yếu, dưới dạng bột kim loại, để tạo ra các linh kiện điện tử, như trong các tụ điện tantal, có điện dung lớn mà kích thước nhỏ. Do kích thuớc và khối lượng nhỏ, các tụ điện tantal được dùng nhiều trong các điện thoại di động, máy nhắn tin, máy tính cá nhân và điện tử của ô tô.

- Tantalum cũng được dùng để tạo ra nhiều hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao, cứng mà dễ gia công. Khi pha với các kim loại khác, nó cũng được dùng để làm các dụng cụ tôi luyện chế tạo các siêu hợp kim cho động cơ phản lực, dụng cụ thí nghiệm hóa học, lò phản ứng hạt nhân, các bộ phận của lò luyện chân không và các bộ phận của tên lửa.

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 chlorine có hai đồng vị bền: ³⁷Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là ³⁵Cl. Thành phần % theo khối lượng của ³⁷Cl trong HClO₄ là

A. 8,43%.

B. 8,79%.

C. 8,92%.

D. 8,56%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$\Rightarrow {\overline{\text{A}}}_{Cl}\text{ = }\frac{\text{37.24,23 + 35.(100 }-\text{ 24,23)}}{100}\approx \text{ 35,4846}$

$\Rightarrow {\%}^{37}C{l}_{\left(HCl{O}_4\right)}\text{ = }\frac{\mathrm{0,2423.37}}{1\text{ + 16.4 + 35,4846}}\text{.100 }\approx \text{ 8,92\%}$

Câu 2. Phổ khối, hay phổ khối lượng chủ yếu được sử dụng để xác định phân tử khối, nguyên tử khối của các chất và hàm lượng các đồng vị bền của một nguyên tố. Trong phổ khối lượng của mẫu chất chứa chlorine (Cl) sẽ xuất biện hai tín hiệu có giá trị m/z bằng 35 và 37 ứng với ³⁵Cl và ³⁷Cl có cường độ tương ứng với tỉ lệ xấp xỉ là 3: 1. Do vậy, đồng vị ³⁵Cl chiếm khoảng 75,76% và đồng vị ³⁷Cl chiếm khoảng 24,24% về số nguyên tử trong tự nhiên. Tính nguyên tử khối trung bình của chlorine.

A. 35,84.

B. 35,48.

C. 35,56.

D. 35,67.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

${\overline{\text{A}}}_{Cl}\text{ = }\frac{\text{35.75,76 + 37.24,24}}{100}\text{ = 35,48}$

Câu 3: Boron (B) có hai đồng vị, mỗi đồng vị đều có 5 proton. Đồng vị thứ nhất có số proton bằng số neutron. Đồng vị thứ hai có số neutron bằng 1,2 lần số proton. Biết nguyên tử khối trung bình của B là 10,812. Tìm % mỗi đồng vị.

A. 16,8% và 83,2%.

B. 18,8% và 81,2%.

C. 17,8% và 82,2%.

D. 19,8% và 80,2%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

- Đồng vị thứ 1: số p = số n $\stackrel{}{\to }{}_5^{10}\text{B}$

- Đồng vị thứ 2: số n = 1,2.số p = 6 $\stackrel{}{\to }{}_5^{11}\text{B}$

${\overline{\text{A}}}_B\text{ = }\frac{\text{10x + 11.(100 }-\text{ x)}}{100}=\text{ 10,812 }\stackrel{}{\to }{\text{ x = \%}}^{10}{\text{B = 18,8; \%}}^{11}\text{B = 81,2\%}$

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

• Đồng vị của Tungsten

• Đồng vị của Rhenium

• Đồng vị của Osmium

• Đồng vị của Iridium

• Đồng vị của Platinum

---