Đồng vị của Ytterbium (Yb) (chi tiết nhất)

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

Đồng vị của Ytterbium (Yb) (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 ytterbium.

I. Đồng vị của ytterbium

- Ytterbium trong tự nhiên là hợp phần của 7 đồng vị bền: Yb-168, Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, và Yb-176, trong đó Yb-174 là đồng vị phổ biến nhất chiếm 31,83%. 27 đồng vị phóng xạ đã được phát hiện, trong đó đồng vị ổn định nhất là Yb-169 có chu kỳ bán rã 32,026 ngày, Yb-175 là 4,185 ngày, và Yb-166 là 56,7 giờ. Tất cả đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 2 giờ, và đa số trong đó có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 20 phút. Nguyên tố này có 12 đồng vị ổn định giả, trạng thái ổn định nhất là Yb-169m (t_½ 46 giây).

Đồng vị	Nguồn tự nhiên	Chu kỳ bán rã	Kiểu phân rã	Năng lượng phân rã (MeV)	Sản phẩm phân rã
168Yb	0,13%	Bền
170Yb	3,04%	Bền
171Yb	14,28%	Bền
172Yb	21,83%	Bền
173Yb	16,13%	Bền
174Yb	31,83%	Bền
176Yb	12,76%	Bền

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

${\overline{A}}_{Yb}=\frac{\mathrm{168.0,13}+\mathrm{170.3,04}+\mathrm{171.14,28}+\mathrm{172.21,83}+\mathrm{173.16,13}+\mathrm{174.31,83}+\mathrm{176.12,76}}{100}=\mathrm{173,1}$

II. Kiến thức mở rộng

1. Ứng dụng của một số đồng vị

Ytterbium-169 là một đồng vị nhân tạo, được dùng làm nguồn tạo tia gamma.

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 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.

A. 25 và 10%.

B. 24 và 10%.

C. 26 và 10%.

D. 25 và 12%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

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

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

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. 80 và 78.

B. 81 và 79.

C. 81 và 82.

D. 79 và 80.

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 nguyên tố R có 2 đồng vị có tỉ lệ số nguyên tử là 27: 23. Hạt nhân của R có 35 hạt proton. Đồng vị thứ nhất có 44 hạt neutron, đồng vị thứ 2 có số khối nhiều hơn đồng vị thứ nhất là 2. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố R là

A. 80,00.

B. 79,92.

C. 79,00.

D. 79,09.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$\stackrel{27:23}{\to }{\text{ \%X}}_1{\text{ = (27/50).100 = 54\%; \%X}}_2\text{ = 46\%}$

X₁ có 35p và 44n $\stackrel{}{\to }{}_{35}^{79}{\text{X}}_1$

X₂ có số khối nhiều hơn X₁ là 2 $\stackrel{}{\to }{}_{35}^{81}{\text{X}}_2$

$\stackrel{}{\to }{\overline{\text{A}}}_R\text{ = }\frac{\text{79.54 + 81.46}}{100}\text{ = 79,92}$

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

• Đồng vị của Lutetium

• Đồng vị của Hafnium

• Đồng vị của Tantalum

• Đồng vị của Tungsten

• Đồng vị của Rhenium

---