Lý Thuyết Đồng vị đầy đủ và chuẩn nhất

Đồng vị là một trong những kiến thức cơ bản của Hóa học. Cùng Cunghocvui tìm hiểu về lý thuyết và các dạng bài tập Đồng vị Hóa 10. Hy vọng bài viết sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về kiến thức Hóa 10.

1. Nguyên tố hóa học 

- Số điện tích hạt nhân (số proton, số electron) của những nguyên tử giống nhau thì được gọi là nguyên tố hóa học

Ví dụ: Số đơn vị điện tích hạt nhân của tất cả các nguyên tử là 17 thì là nguyên tố Clo

- Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố là số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử đó. Số hiệu nguyên tử được kí hiệu là Z.

- Những đặc trưng cơ bản của nguyên tử bao gồm số khối và số đơn vị điện tích hạt nhân. Trong đó:

+ Nguyên tố được kí hiệu là X

+ Số hiệu nguyên tử được kí hiệu là Z (Z = số p = số e)

+ Số khối được kí hiệu là A (A = Z + N)

=> \(_{A}^{Z}\textrm{X}\) là ký hiệu của nguyên tử.

2. Đồng vị là gì? Đồng vị trong hóa học là gì? Khái niệm về đồng vị

Những nguyên tử có cùng về số proton nhưng khác về số nơtron được gọi là đồng vị trong hóa học của cùng một nguyên tố hóa học. Số khối A sẽ là khác nhau do nguyên nhân số nơtron của chúng là khác nhau.

Ví dụ: Số đồng vị của nguyên tố H là 3 đồng vị: \(_{1}^{1}\textrm{H}\), \(_{1}^{2}\textrm{H}\), \(_{1}^{3}\textrm{H}\)

            Đồng vị của nhôm có chín đồng vị.

3. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình của nguyên tố hóa học

a, Nguyên tử khối

- Khối lượng tương đối của một nguyên tử được gọi là nguyên tử khối. Trong đó khối lượng của một nguyên tử bằng khối lượng của các thành phần cấu tạo nên nguyên tử (proton, electron, nơtron) nhưng do hạt electron có khối lượng quá nhỏ so với tổng khối lượng nên coi khối lượng của hạt electron bằng 0. Vì vậy, khi xét đến khối lượng nguyên tử, ta coi khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng hạt proton và nơtron có trong hạt nhân nguyên tử (\(m_{NT} = m_{p} + m_{n}\)).

- Khi yếu tố xác định độ cao được bỏ qua, nguyên tử khối được coi như bằng số khối.

Ví dụ: Nguyên tử P có N = 16 và Z = 15 thì P có nguyên tử khối là 31

b. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố hóa học.

Số lượng đồng vị của X là 2 đồng vị, trong đó \(x_{1}\) là số phần trăm của \(_{Z}^{A_{1}}\textrm{X}\) so với tổng số nguyên tử và \(x_{2}\) là số phần trăm của \(_{Z}^{A_{2}}\textrm{X}\) so với tổng số nguyên tử. Từ đó ta có công thức:

\(\overline{M} = \dfrac{x_{1}.A_{1} + x_{2}.A_{2}}{100}\), trong đó ta có: số khối của 2 đồng vị là \(A_{1}, A_{2}\), phần trăm số nguyên tử của hai đồng vị là \(x_{1}, x_{2}\).

B. Bài tập Đồng vị Hóa 10 cấp trung học phổ thông

1. Dạng 1: Tìm phần trăm đồng vị, tìm nguyên tử khối trung bình

a. Bài tập tự luận

Bài 1: 10,81 là khối lượng nguyên tử của nguyên tố B. Có hai đồng vị của B, đó là \(^{10}_B\) và \(^{11}_B\). Hỏi trong \(H_{3}BO_{3}\), \(^{11}_B\) chiếm bao nhiêu phần trăm biết rằng \(H_{3}BO_{3}\) =  61,81%?

Bài 2: Trong tự nhiên 24,23% là số phần trăm của đồng vị \(^{37}_{Cl}\) trong nguyên tử Cl. Hỏi \(^{37}_{Cl}\) chiếm bao nhiêu phần trăm về khối lượng trong \(HClO_{4}\) (cho 1H là đồng vị của H, 160 là đồng vị của O) biết rằng 35,5 là khối lượng nguyên tử trung bình của Clo?

Bài 3: Hai nguyên tố X, Y cấu thành nên hợp chất \(XY_{2}\). Có hai đồng vị của Y là \(^{79}_Y\) chiếm 55% số nguyên tử Y và một đồng vị là \(^{81}_Y\). 28,51% là số phần trăm khối lượng của X có trong \(XY_{2}\). Hỏi X, Y có nguyên tử khối trung bình là bao nhiêu?

Bài 4: Số đồng vị bền của Cacbon là 2, bao gồm \(_{6}^{12}\textrm{C}\) và \(_{6}^{13}\textrm{C}\). \(\overline{A}_{C}\) = 12,01. Hỏi \(_{6}^{13}\textrm{C}\) chiếm bao nhiêu phần trăm trong khối lượng của \(Na_{2}CO_{3}\) biết rằng \(M_{Na}\) = 23 và MO = 16?

Bài 5: Trong tự nhiên, nguyên tố bạc có hai đồng vị, trong đó phần trăm của \(^{107}_{Ag}\) so với số nguyên tử chiếm 51,839%. Hỏi đồng vị còn lại có số khối là bao nhiêu biết rằng phần trăm về khối lượng của bạc trong AgCl là 75,254% và Cl = 35,5?

Bài 6: Có hai đồng vị \(X_{1}\) và \(X_{2}\) của một nguyên tố X. 18 là tổng số hạt của đồng vị \(X_{1}\) và 20 là tổng số hạt của đồng vị \(X_{2}\). Trong X, các phần trăm đồng vị bằng nhau và trong \(X_{1}\) các loại hạt cũng bằng nhau. Nguyên tử khối trung bình của X là bao nhiêu?

Bài 7: Có ba đồng vị bền trong tự nhiên của Oxi đó là 160 chiếm \(x_{1}\)%, 170 chiếm \(x_{2}\) và 180 chiếm 4%. Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Oxi là 16,14. 160 và 170 lần lượt có phần trăm đồng vị là bao nhiêu?

b. Bài tập trắc nghiệm có đáp án

Câu 1: 63,54 là nguyên tử khối trung bình của đồng. Có hai đồng vị của đồng trong tự nhiên là \(_{29}^{63}\textrm{Cu}\) và \(_{29}^{65}\textrm{Cu}\). Đồng vị \(_{29}^{63}\textrm{Cu}\) tồn tại trong tự nhiên có tỉ lệ phần trăm số nguyên tử là: 

A. 28%                               B. 37%                             

C. 42%                               D. 73%

Câu 2: Có hai đồng vị bền của nguyên tố Cacbon. Chiếm 98,89% là 12C và chiếm 1,11% là 13C. Nguyên tố Cacbon có nguyên tử khối trung bình là:

A. 12,5245                 B. 12,0111                 

C. 12,0219                 D. 12,0525

Câu 3: Có ba đồng vị bền trong tự nhiên của Oxi đó là 160 chiếm \(x_{1}\)%, 170 chiếm \(x_{2}\) và 180 chiếm 4%. Biết rằng Oxi có nguyên tử khối trung bình là 16,14. 160 và 170 lần lượt có phần trăm đồng vị là:

A. 35% và 61%            B. 80% và 16%               

C. 90% và 6%              D. 25% và 71%

Câu 4: Có hai đồng vị \(X_{1}\) và \(X_{2}\) của một nguyên tố X. 18 là tổng số hạt của đồng vị \(X_{1}\) và 20 là tổng số hạt của đồng vị \(X_{2}\). Trong X, các phần trăm đồng vị bằng nhau và trong \(X_{1}\) các loại hạt cũng bằng nhau. X có nguyên tử khối trung bình là:

A.13                               B. 14                                   

C.15                               D. 16

Câu 5: Có hai đồng vị bền của nguyên tố Clo đó là \(_{17}^{35}\textrm{Cl}\) chiếm 75,77% và \(_{17}^{37}\textrm{Cl}\) chiếm 24,23%. Clo có nguyên tử khối trung bình là:

A. 35                              B. 35,5                               

C. 36,5                           D.37

Câu	Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5
Đáp án	D	B	C	A	B

Dạng 2: Trong một lượng chất, tính số nguyên tử của đồng vị

Bài 1: Có hai đồng vị của Cu trong tự nhiên đó là \(^{63}_{Cu}\) và \(^{65}_{Cu}\). Cu có nguyên tử khối trung bình là 63,546. Hỏi trong 31,773g Cu có bao nhiêu nguyên tử \(^{63}_{Cu}\)?

Bài 2: Có hai đồng vị của Cl trong tự nhiên đó là \(^{35}_{Cl}\) và \(^{37}_{Cl}\). Cl có nguyên tử khối trung bình là 35,5. Hỏi trong 3,65g HCl có bao nhiêu nguyên tử \(^{37}_{Cl}\) biết rằng 1 là khối lượng mol của H?

Bài 3: Có hai đồng vị của H trong tự nhiên đó là \(^{1}_H\) và \(^{2}_H\). H có nguyên tử khối trung bình là 1,008. Hỏi trong 9g nước có bao nhiêu nguyên tử \(^{2}_H\) biết rằng \(M_{H_{2}0}\) = 18?

Bài 4: Có hai đồng vị của H trong tự nhiên đó là \(^{1}_H\) và \(^{2}_H\). H có nguyên tử khối trung bình là 1,008. Hỏi trong 2,24 lít khí \(H_{2}\) có bao nhiêu nguyên tử?

Bài 5: Mg có ba đồng vị trong tự nhiên đó là \(^{24}_{Mg}\) chiếm 79%, \(^{25}_{Mg}\) chiếm 10% và \(^{26}_{Mg}\) chiếm 11%. Hỏi trong 3,648g Mg có bao nhiêu nguyên tử \(^{24}_{Mg}\) biết rằng \(N_{A}\) = \(6,022.10^{23}\)?

Tham khảo thêm >>> Giải bài tập bài 2 Hóa học 10 - Hạt nhân nguyên tử, nguyên tố hóa học, đồng vị

Với bài Đồng vị Hóa 10, Cunghocvui đã đem đến cho các bạn bài tóm tắt lý thuyết và các dạng bài tập chi tiết nhất. Nếu có đóng ý kiến gì cho bài Đồng vị, hãy để lại comment dưới phần bình luận nhé!