Chào các em! Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau giải chi tiết các câu hỏi trang 20 SGK Hóa học 10 thuộc bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống. Bài tập này giúp các em củng cố kiến thức về nguyên tử khối trung bình và đồng vị, những khái niệm nền tảng trong hóa học.
Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử các đồng vị của neon (Ne) được xác định theo phổ khối lượng (Hình 2.4). Tính nguyên tử khối trung bình của Ne.
Để tính nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố, ta sử dụng công thức:
Trong đó:
là nguyên tử khối của các đồng vị.
là phần trăm số nguyên tử của các đồng vị tương ứng.
Dựa vào phổ khối lượng (hình 2.4 trong sách), các em sẽ xác định được nguyên tử khối và tỉ lệ phần trăm của các đồng vị Ne.
Đồng vị có tỉ lệ khoảng 90%.
Đồng vị có tỉ lệ khoảng 1%.
Đồng vị có tỉ lệ khoảng 9%.
Nguyên tử khối trung bình của Ne là:
Vậy, nguyên tử khối trung bình của Neon là 20,19.
Vì sao trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giá trị nguyên tử khối của chromium (Cr) không phải là số nguyên, mà là 51,996?
Nguyên tử khối của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị tự nhiên của nó. Nếu một nguyên tố có nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm khác nhau, nguyên tử khối trung bình sẽ là một số lẻ, không phải số nguyên.
Giá trị nguyên tử khối của chromium (Cr) trong bảng tuần hoàn không phải là số nguyên vì chromium tồn tại trong tự nhiên dưới dạng nhiều đồng vị khác nhau với tỉ lệ phần trăm nhất định.
Chromium có 4 đồng vị bền: và
.
Do đó, giá trị 51,996 là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị này, không phải là số nguyên.
Copper (đồng) được sử dụng làm dây dẫn điện, huy chương, trống đồng, … Nguyên tử khối trung bình của copper bằng 63,546. Copper tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng đồng vị và
. Tính phần trăm số nguyên tử của đồng vị
tồn tại trong tự nhiên.
Để giải bài toán này, ta sẽ thiết lập một phương trình toán học dựa trên công thức tính nguyên tử khối trung bình.
Đặt ẩn: Gọi x là phần trăm số nguyên tử của đồng vị .
Thiết lập phương trình: Dựa vào công thức nguyên tử khối trung bình, ta có:
Giải phương trình: Giải phương trình để tìm x.
Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị là x%.
Khi đó, phần trăm số nguyên tử của đồng vị sẽ là (100−x)%.
Áp dụng công thức nguyên tử khối trung bình:
Vậy, phần trăm số nguyên tử của đồng vị là 72,7%.
Xác định được: nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình và phần trăm số nguyên tử các đồng vị của một nguyên tố hóa học.
Ví dụ: Trong tự nhiên, chlorine có hai đồng vị bền là (chiếm 75,77%) và
(chiếm 24,23%).
Nguyên tử khối của các đồng vị và
lần lượt là 35 và 37.
Nguyên tử khối trung bình của chlorine là:
Giải thích được vì sao nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học không phải là các trị số nguyên và hiểu được sự đa dạng của nguyên tố hóa học trong tự nhiên thông qua khái niệm đồng vị.
Nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học không phải là các trị số nguyên vì các nguyên tố đều là hỗn hợp của nhiều đồng vị khác nhau với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử nhất định.
Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau số neutron.
Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số proton.
Qua các bài tập này, các em đã củng cố kiến thức về:
Nguyên tử khối trung bình: Cách tính toán và ứng dụng trong việc xác định các đồng vị.
Nguyên tử khối không nguyên: Hiểu rằng nguyên tử khối trong bảng tuần hoàn là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị. Nắm vững các khái niệm này sẽ là nền tảng vững chắc để các em học tốt các chương tiếp theo.
• Xem thêm:
Giải Hóa học 10 trang 17 - Kết nối tri thức
Giải Hóa học 10 trang 18 - Kết nối tri thức