Công thức tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học từ đó biết cách làm bài tập về tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học.

Công thức tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học (hay, chi tiết)

Nhiều nguyên tố hóa học tồn tại nhiều đồng vị trong tự nhiên nên nguyên tử khối của các nguyên tố này là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị đó.
 Vậy tính được nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học như thế nào? Bài viết này sẽ giúp các em trả lời các câu hỏi trên.

1. Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố hóa học

- Giả sử một nguyên tố có 2 đồng vị X và Y. Kí hiệu X, Y đồng thời là nguyên tử khối của 2 đồng vị, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng là a và b. Khi đó: nguyên tử khối trung bình ( ) của nguyên tố này là:
 

Chú ý: Một cách gần đúng, nguyên tử khối được lấy xấp xỉ bằng số khối.

2. Bạn nên biết

- Các đồng vị của cùng một nguyên tố là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron, do đó có số khối A khác nhau.

- Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số neutron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau.

- Có các đồng vị bền và các đồng vị không bền. Hầu hết các đồng vị có số hiệu nguyên tử Z > 82 là không bền, chúng còn được gọi là các đồng vị phóng xạ.

3. Mở rộng

Xác định nguyên tử khối trung bình cho nguyên tố có n đồng vị:

Công thức:  

Trong đó: A₁, A₂, A₃, .....A_n   : là nguyên tử khối các đồng vị.

                x₁, x₂, x₃,.....x_n : là thành phần % số nguyên tử của các đồng vị.

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Cacbon có hai đồng vị là  ¹²C chiếm 98,89%  và  ¹³C là 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là:

A. 12,0111

B. 12,0219

C. 12,0525

D. 12,5245

Hướng dẫn

Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là:

 

Đáp án A 

Câu 2:Nitơ trong thiên nhiên là hỗn hợp gồm hai đồng vị là    (99,63%) và   (0,37%). Nguyên tử khối trung bình của nitơ là:

A. 14,7

B. 14,0

C. 14,4

D. 13,7

Hướng dẫn

Nguyên tử khối trung bình của nitơ là:

 

Đáp án B

Câu 3: Agon tách ra từ không khí là hỗn hợp ba đồng vị: 99,6% ⁴⁰Ar; 0,063% ³⁸Ar; 0,337% ³⁶Ar. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố Agon là

A. 39,99

B. 37,99

C. 38,99

D. 35,99

Hướng dẫn:

 

Đáp án A

Câu 4: Trong tự nhiên bromine có 2 đồng vị là ⁷⁹Br và ⁸¹Br có nguyên tử khối trung bình là 79,92 amu. Tính % đồng vị ⁷⁹Br trong tự nhiên.

Hướng dẫn giải

Gọi phần trăm đồng vị ⁷⁹Br là a%.

⇒ Phần trăm của đồng vị ⁸¹Br là 100% - a%.

Nguyên tử khối trung bình của Br:

$\frac{79.a+81.(100-a)}{100}=72,92$

⇒ a = 54,5.

Câu 5: Trong tự nhiên nguyên tố chlorine có 2 đồng vị: ^ACl và ^BCl chiếm 75%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố Cl là 35,5 amu. Biết rằng A – B = 2. Xác định 2 đồng vị của Cl.

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết ta có:

Vậy hai đồng vị của chlorine là ³⁷Cl và ³⁵Cl.

5. Bài tập tự luyện

Câu 1: Nguyên tố bạc có 2 đồng vị trong tự nhiên là ¹⁰⁷Ag chiếm 51,839% số nguyên tử. Tính số khối của đồng vị còn lại biết trong AgCl, bạc chiếm 75,254% về khối lượng. Cho M_Cl = 35,5.

A. 103 amu.

B. 104 amu.

C. 105 amu.

D. 106 amu.

Câu 2: Trong tự nhiên 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. 8,92.

B. 9,14.

C. 9,83.

D. 10,41.

Câu 3: Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị là ${}_{29}{}^{63}Cu$ và ${}_{29}{}^{65}Cu$, trong đó đồng vị chiếm 27% về số nguyên tử. Xác định phần trăm khối lượng của trong phân tử Cu₂O biết rằng nguyên tử khối của O bằng 16.

Câu 4: Trong tự nhiên Cu có hai đồng vị là ${}_{29}{}^{63}Cu$ chiếm 73% và ${}_{29}{}^{65}Cu$. Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố Cu.

Câu 5: Trong tự nhiên chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,5. Thành phần % khối lượng của ³⁷Cl trong KClO₃ là (Cho nguyên tử khối của K và O lần lượt là 39 và 16).

Câu 6: Trong tự nhiên, zirconium (kí hiệu Zr) khi phân tích phổ khối lượng^­ như biểu đồ và bảng sau:

Khối lượng nguyên tử (m)	90	91	92	94	96
% đồng vị	51,45	11,22	17,15	17,38	2,8

Nguyên tử khối trung bình của zirconium là

A. 91,32.

B. 92,32.

C. 93,21.

D. 92,31.

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 10 quan trọng hay khác:

• Công thức tính phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị

• Công thức tính bán kính nguyên tử

• Công thức tính thể tích nguyên tử

• Công thức oxit cao nhất, công thức hợp chất khí với hiđro các nguyên tố nhóm A

• Công thức hiđroxit cao nhất

---