Với: a, b, c là số nguyên tử (hoặc % số nguyên tử) của mỗi đồng vị.
Bạn đang xem: Cách tính nguyên tử khối trung bình
A, B, C là nguyên tử khối (hay số khối) của mỗi đồng vị.
Cùng Top lời giải tìm hiểu về đồng vị, nguyên tử khối, và nguyên tử khối trung bình nhé
I- ĐỒNG VỊ
Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có thể có số khối khác nhau. Sở dĩ như vậy vì hạt nhân của các nguyên tử đó có cùng số proton nhưng có thể khác số nơtron.
Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.Các đồng vị được xếp vào cùng một vị trí (ô nguyên tố) trong bảng tuần hoàn.
Thí dụ: nguyên tố hiđro có ba đồng vị :
Phần lớn các nguyên tố hoá học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Ngoài khoảng 340 đồng vị tồn tại trong tự nhiên, người ta đã tổng hợp được 2400 đồng vị nhân tạo. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau.
Thí dụ : Ở trạng thái đơn chất, đồng vị 3517Cl có tỉ số khối lớn hơn, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn đồng vị 3517Cl.
Người ta phân biệt các đồng vị bền và không bền. Hầu hết các đồng vị có số hiệu nguyên tử lớn hơn 83(Z>83) là không bền, chúng còn được gọi là các đồng vị phóng xạ.
Nhiều đồng vị, đặc biệt là các đồng vị phóng xạ, được sử dụng nhiều trong đời sống, y học, nghiên cứu sự phát triển của cây trồng.....
II- NGUYÊN TỬ KHỐI VÀ NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH
1. Nguyên tử khối
Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử
Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử.
Khối lượng của một nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, nơtron và electron trong nguyên tử đó. Proton và nơtron đều có khối lượng xấp xỉ 1u.
Electron có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều (0,00055u), nên có thể coi nguyên tử khối xấp xỉ số khối của hạt nhân
2. Nguyên tử khối trung bình
Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định, nên nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.
Giả sử nguyên tố có hai đồng vị A và B. Gọi A¯ là nguyên tử khối trung bình, A là nguyên tử khối của đồng vị A, a là tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị A, B là nguyên tử khối của đồng vị B, b là tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị B. Ta có :
Trong những tính toán không cần độ chính xác cao, người ta coi nguyên tử khối bằng số khối
III. PHƯƠNG PHÁP VÀ VÍ DỤ
1/ Lý thuyết và phương pháp giải
Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình:
Với M1, M2, …, Mn: nguyên tử khối (hay số khối) của các đồng vị
x1, x2,…,xn: số nguyên tử khối hay thành phần số nguyên tử của các đồng vị
Xác định phần trăm các đồng vị
Gọi % của đồng vị 1 là x %
⇒ % của đồng vị 2 là (100 – x).
- Lập phương trình tính nguyên tử khối trung bình ⇒ giải được x.
Cách 2: phương pháp giải nhanh sử dụng đường chéo để làm bài
2/ Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố, có số proton bằng nhau nhưng khác nhau về:
A. số electron
B. số notron
C. số proton
D. số obitan
Đáp án
⇒ Chọn B.
Nhắc lại: Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số notron, do đó số khối A khác nhau.
Ví dụ 2: Trong dãy kí hiệu các nguyên tử sau:
Các kí hiệu nào cùng chỉ cùng 1 nguyên tố hoá học?
A. A, G và B
B. H và K
C. H, I và K
D. E và F
Đáp án
H và K cùng 1 nguyên tố hóa học do có cùng số p là 10
⇒ Chọn B.
Ví dụ 3: Nguyên tố Cacbon có 2 đồng vị bền: 612C chiếm 98,89% và 613C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của C là bao nhiêu?
Đáp án
Vậy NTK trung bình của C là 12,0111
Ví dụ 4: Đồng có 2 đồng vị là 2963Cu và 2965Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.
Đáp án
Đặt thành phần phần trăm của 2963Cu và 2965Cu lần lượt là x và 1-x (%)
M− = 63.x +65.(1-x) = 63.54
Giải PT ⇒ x= 0,73 (73%)
% 2963Cu = 73%; và % 2965Cu = 27%
Ví dụ 5: Trong tự nhiên, X có hai đồng vị 1735X và 1737X, chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đông vị à 11Y và 12Y, chiếm lần lượt 99,2% và 0,8% số nguyên tử Y.
a) Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY?
A. 2
B. 4
C. 5
D. 6
b) Phân tử khối trung bình của XY là
A. 36,0.
B. 36,5.
C. 37,5.
D. 37,0.
Đáp án
a) Các loại phân tử XY là : 35X – 1Y, 35X – 2Y, 37X – 1Y, 37X – 2Y
b) Nguyên tử khối trung bình của X :
Nguyên tử khối trung bình Y là:
Phân tử khối trung bình của XY: 35,485 + 1,008 =36,493 ≈ 36,5.
Xem thêm: Lý Thuyết Bất Phương Trình Là Gì, Khái Niệm Bất Phương Trình
Ví dụ 6. Cho hợp chất AB2 tạo bởi hai nguyên tố A, B. B có hai đồng vị 79B: chiếm 55% số nguyên tử B và đồng vị 81B. Trong AB2, phần trăm khối lượng của A là bằng 28,51%. Tính nguyên tử khối trung bình của A, B.
Đáp án
Giải thích các bước giải:
Phần trăm số nguyên tử của 81B = 100%−55% = 45%
Suy ra, nguyên tử khối trung bình của B là :
MB= 79.55% + 81.45% = 79,9
Ta có
% A= (A/A + 2B).100% = (A/B + 79,9.2).100% = 28,51%
⇒ A = 63,73
Ví dụ 7. Cacbon có hai đồng vị bền là 126C và 136C, và Số khối của cacbon = 12,01. Tính % khối lượng của trong hợp chất CO2 (cho MNa = 23; MO = 16)