Đồng vị của Titanium (Ti) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Titanium (Ti) (chi tiết nhất)

Đồng vị của Titanium

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 titanium.

I. Đồng vị của Titanium

- Trong tự nhiên, năm đồng vị ổn định của titanium là ${}_{22}{}^{46}Ti,{}_{22}{}^{47}Ti,{}_{22}{}^{48}Ti,{}_{22}{}^{49}Ti,{}_{22}{}^{50}Ti$ 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
46Ti	8,0%	Bền
47Ti	7,3%	Bền
48Ti	73,8%	Bền
49Ti	5,5%	Bền
50Ti	5,4%	Bền

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

${\overline{A}}_{Ti}=\frac{46.8+\mathrm{47.7,3}+\mathrm{48.73,8}+\mathrm{49.5,5}+\mathrm{50.5,4}}{100}=\mathrm{47,93}$

- Titanium có các đồng vị từ ⁴⁰Ti đến ⁵⁸Ti.

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

Titanium (hỗn hợp đồng vị tự nhiên) lại có rất nhiều ứng dụng quan trọng, bao gồm:

- Ngành hàng không vũ trụ:

+ Chế tạo động cơ máy bay, khung máy bay, tàu vũ trụ, tên lửa nhờ trọng lượng nhẹ, độ bền cao và chịu nhiệt tốt.

+ Ứng dụng trong áo chống đạn, mũ bảo hiểm do khả năng hấp thụ năng lượng va chạm.

- Ngành y tế: Sản xuất các thiết bị y tế như khớp nhân tạo, răng sứ, dụng cụ phẫu thuật nhờ tính trơ sinh học, không gây kích ứng.

- Công nghiệp ô tô: Sản xuất các bộ phận ô tô như ống xả, lò xo, vành xe để giảm trọng lượng và tăng độ bền.

- Công nghiệp hóa chất: Sử dụng trong sản xuất các thiết bị chịu ăn mòn cao như ống dẫn, bình chứa hóa chất.

- Các ứng dụng khác:

+ Sản xuất đồ trang sức, đồng hồ, gọng kính.

+ Ứng dụng trong ngành xây dựng, sản xuất sơn, giấy.

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: Bromine có hai đồng vị, trong đó đồng vị ⁷⁹Br chiếm 54,5%. Xác định đồng vị còn lại, biết ${\overline{\text{M}}}_{\text{Br}}\text{ = 79,91.}$

Hướng dẫn giải

${\overline{\text{A}}}_{Br}\text{ = }\frac{\text{79.54,5 + A.(100 }-\text{ 54,5)}}{100}=\text{ 79,91 }\stackrel{}{\to }{\text{ A}}_{Br}\text{ = 81}$

Câu 2. Trong tự nhiên, nguyên tố chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,5. Trong hợp chất HClO_x, nguyên tử đồng vị ³⁵Cl chiếm 26,12% về khối lượng. Xác định công thức phân tử của hợp chất HClO_x (cho H = 1; O = 16)

Hướng dẫn giải

$\stackrel{PPDC}{\to }{\text{ \%}}^{35}{\text{Cl = 75\%; \%}}^{37}\text{Cl = 25\%}$

$n_{HCl{O}_x}\text{ = 1 mol }\stackrel{}{\to }{\text{ n}}_{Cl}{\text{ = 1 mol; n}}_{{}^{35}Cl}{\text{ = 0,75 mol; n}}_{{}^{37}Cl}\text{ = 0,25 mol}$

${\%}^{35}Cl\text{ = }\frac{\text{0,75.35}}{\left(1\text{ + 35,5 16x}\right)}.100\text{ = 26,12\% }\stackrel{}{\to }\text{ x = 4 }\Rightarrow {\text{ CTPT: HClO}}_4$

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?

Hướng dẫn giải

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

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

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

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

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

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

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

• Đồng vị của Vanadium

• Đồng vị của Chromium

• Đồng vị của Manganese

• Đồng vị của Iron

• Đồng vị của Cobalt

---