Công thức tính nguyên tử khối trung bình

Cách tính phần trăm đồng vị

Chuyên đề Hóa học lớp 10: Tính phần trăm đồng vị, tính nguyên tử khối trung bình được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Công thức nguyên tử khối trung bình

A. Phương pháp & ví dụ
- 1/ Lý thuyết và phương pháp giải
- 2/ Ví dụ minh họa
B. Bài tập trắc nghiệm

A. Công thức nguyên tử khối trung bình

1. Lý thuyết và phương pháp giải

Với M₁, M₂, …, M_n: nguyên tử khối (hay số khối) của các đồng vị

x₁, x₂,…,x_n: số nguyên tử khối hay thành phần số nguyên tử của các đồng vị

Công thức tính nguyên tử khối trung bình

$\overline{M} =\frac{x_{1}.M_{1} +x_{2}.M_{2}+x_{3}.M_{3}+...x_{n}.M_{n}}{100}$ $\overline{M} =\frac{x_{1}.M_{1} +x_{2}.M_{2}+x_{3}.M_{3}+...x_{n}.M_{n}}{100}$

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 hướng dẫn giải chi tiết

⇒ 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:

$_{7}^{14}A ,\: _{9}^{19}B,\: _{26}^{56}E,\: _{27}^{56}F,\: _{8}^{17}G,\: _{10}^{20}H,\: _{11}^{23}I,\: _{10}^{22}K$ $_{7}^{14}A ,\: _{9}^{19}B,\: _{26}^{56}E,\: _{27}^{56}F,\: _{8}^{17}G,\: _{10}^{20}H,\: _{11}^{23}I,\: _{10}^{22}K$

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 hướng dẫn giải chi tiết

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 hướng dẫn giải chi tiết

$\overline{M} =\frac{12.98,89+13.1,11}{100} =12,0111$ $\overline{M} =\frac{12.98,89+13.1,11}{100} =12,0111$

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 hướng dẫn giải chi tiết

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 hướng dẫn giải chi tiết

a) Các loại phân tử XY là : ₃₅X – ₁Y, ₃₅X – ₂Y, ₃₇X – ₁Y, ₃₇X – ₂Y

b) Nguyên tử khối trung bình của X :

$\frac{35.75,77+37.24,23}{100} =35,485$ $\frac{35.75,77+37.24,23}{100} =35,485$

Nguyên tử khối trung bình Y là:

$\frac{1.92,2+2.0,8}{100} =1,008$ $\frac{1.92,2+2.0,8}{100} =1,008$

Phân tử khối trung bình của XY: 35,485 + 1,008 =36,493 ≈ 36,5.

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 hướng dẫn giải chi tiết

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 :

M_B= 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 M_Na = 23; M_O = 16)

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Gọi a, b lần lượt là % số nguyên tử của đvị ¹²C và ¹³C

Ta có hệ phương trình sau

a + b = 100 (1)

12a/100 + 13b/100 = 12,01 (2)

Giải hệ phương trình ta được a = 99, b = 1

Xét 1 mol CO₂1 mol C => m_C= 12,01

2 mol O => m_O = 32

Ta biết % số nguyên tử = % số mol nên

Số mol của ¹²C là: 0,99.1 = 0,99 mol

%m¹²C = (0,99.12.100)/(12,01+ 32) = 27

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Nguyên tố hóa học bao gồm các nguyên tử:

A. Có cùng số khối A.

B. Có cùng số proton.

C. Có cùng số nơtron.

D. Có cùng số proton và số nơtron.

Xem đáp án

Đáp án B

Nguyên tố hóa học bao gồm các nguyên tử có cùng số proton khắc số notron ( hay khác số khối)

Câu 2. Trong dãy kí hiệu các nguyên tử sau, dãy nào chỉ cùng một nguyên tố hóa học:

A. ₆A¹⁴ ; ₇B¹⁵

B. ₈C¹⁶; ₈D¹⁷; ₈E¹⁸

C. ₂₆G⁵⁶; ₂₇F⁵⁶

D. ₁₀H²⁰ ; ₁₁I²²

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 3. Cho ba nguyên tử có kí hiệu là ²⁴₁₂Mg, ²⁵₁₂Mg, ²⁶₁₂Mg. Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Số hạt electron của các nguyên tử lần lượt là: 12, 13, 14.

B. Đây là 3 đồng vị.

C. Ba nguyên tử trên đều thuộc nguyên tố Mg.

D. Hạt nhân của mỗi nguyên tử đều có 12 proton.

Xem đáp án

Đáp án A

Kí hiệu của nguyên tử có dạng với Z là số hiệu nguyên tử, A là số khối

Nhận thấy 3 nguyên tử đều có cùng số Z, khác số khối → 3 nguyên tử là đồng vị của nguyên tố Mg → B, C đúng

Luôn có Z = số p = số e = 12

Câu 4. Nguyên tố clo có hai đồng vị bền ₁₇³⁵Cl chiếm 75,77% và ₁₇³⁷Cl chiếm 24,23%. Tính nguyên tử khối trung của clo?

A. 35

B. 35,5

C. 36

D. 37

Xem đáp án

Đáp án B

Nguyên tử khối trung bình của clo là

$\overline{A_{Cl} } =\frac{35.77,75+37.24,23}{100} =35,5$ $\overline{A_{Cl} } =\frac{35.77,75+37.24,23}{100} =35,5$

Câu 5. Có 3 nguyên tử: ¹²₆X, ¹⁴₇Y, ¹⁴₆Z. Những nguyên tử nào là đồng vị của một nguyên tố?

A. X, Y

B. Y, Z

C. X, Z

D. X, Y, Z

Xem đáp án

Đáp án C

Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton ( số hiệu nguyên tử) khác nhau số khối

Thấy X, Z có cùng số proton là 6 , khác nhau số khối → X và Z là đồng vị của nguyên tố Cacbon.

Câu 6. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Trong tự nhiên, đồng có hai đồng vị ⁶³₂₉Cu và ⁶⁵₂₉Cu Tính tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị ₂₉⁶³Cu tồn tại trong tự nhiên

A. 28%

B. 73%

C 42%

D. 37%

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi x là % số nguyên tử của₂₉⁶³Cu ⇒ 100 – x là % của ₂₉⁶⁵Cu

Ta có 63,54 = (63x + 65)(100 - x))/100 ⇒ x = 73

Vậy ₂₉⁶³Cu chiếm 73%

Câu 7. Trong tự nhiên có hai đồng vị bền: ₁₇³⁷Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là ₁₇³⁵Cl. Thành phần % theo khối lượng của ₁₇³⁷Cl trong HClO₄ là:

A. 8,92%

B. 8,43%

C. 8,56%

D. 8,79%

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có %³⁷₁₇Cl =24,23% => %³⁵₁₇Cl = 75,77%

$\overline{A_{Cl} } =\frac{35.75,77+37.24,23}{100} =35,4846$ $\overline{A_{Cl} } =\frac{35.75,77+37.24,23}{100} =35,4846$

=> % về khối lượng của 3717Cl trong HClO₄

${HClO_{4} } =\frac{37.24,23}{1+35,4846+16,4}.100$ ${HClO_{4} } =\frac{37.24,23}{1+35,4846+16,4}.100$ = 8,92%

Câu 8. Nguyên tố cacbon có hai đồng vị bền: ¹²C chiếm 98,89% và 13C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là

A. 12,5245

B. 12,0111

C. 12,0219

D. 12,0525

Xem đáp án

Đáp án B

M_tb = 98.89% x 12 + 1.11% x 13 = 12,0111

Câu 9. Trong tự nhiên Oxi có 3 đồng vị ¹⁶O(x₁%), ¹⁷O(x₂%), ¹⁸O (4%), nguyên tử khối trung bình của Oxi là 16,14. Phần trăm đồng vị ¹⁶O và ¹⁷O lần lượt là

A. 35% và 61%

B. 90% và 6%

C. 80% và 16%

D. 25% và 71%

Xem đáp án

Đáp án B

Luôn có x1 + x2 + 4 = 100

Nguyên tử khối trung bình của O là 16.14 = (16x1 + 17x2 + 18.4)/100

Câu 10. Một nguyên tố X gồm hai đồng vị là X₁ và X₂. Đồng vị X₁ có tổng số hạt là 18. Đồng vị X₂ có tổng số hạt là 20. Biết rằng % các đồng vị trong X bằng nhau và các loại hạt trong X₁ cũng bằng nhau. Xác định nguyên tử khối trung bình của X?

A. 13

B. 19

C. 12

D. 16

Xem đáp án

Đáp án A

Các hạt trong đồng vị X₁ bằng nhau nên: P = E = N = 18/3 = 6

⇒ Số khối của đồng vị X₁ là: P + N= 12

⇒ Số khối của đồng vị X₂ là: 20 – 6 = 14

$\overline{M } =\frac{12.50+14.50}{2} =13$ $\overline{M } =\frac{12.50+14.50}{2} =13$

Câu 11. Một nguyên tố X có 2 đồng vị là ¹²⁷X và ¹³¹X.

Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. ¹²⁷X có ít hơn ¹³¹X 4 nơtron và 4 electron.

B. ¹²⁷X có ít hơn ¹³¹X 4 nơtron.

C. ¹²⁷X có ít hơn ¹³¹X 4 proton và 4 electron.

D. ¹²⁷X có ít hơn ¹³¹X 4 proton.

Xem đáp án

Đáp án B

Số khối của ¹²⁷X là p + n₁=127 (1)

Số khối của ¹³¹X là p + n₂ =131 (2)

p + n₂ = 131 (2)

Lấy ((2) - (1) có n₂− n₁ = 4

Câu 12. Một nguyên tố X có 3 đồng vị ^A1X (79%), ^A2X (10%), ^A3X (11%). Biết tổng số khối của 3 đồng vị là 75, nguyên tử khối trung bình của 3 đồng vị là 24,32. Mặt khác số notron của đồng vị thứ 2 nhiều hơn số notron trong đồng vị 1 là 1 đơn vị. A₁, A₂, A₃ lần lượt là:

A. 24; 25; 26

B. 24; 25; 27

C. 23; 24; 25

D. 25; 26; 24

Xem đáp án

Đáp án A

Tổng số khối của 3 đồng vị là 75 nên A₁ +A₂ +A₃= 75 (1)

Nguyên tử khối trung bình của 3 đồng vị là 24,32

Suy ra (79.A₁ + 10.A₂ + 11.A₃)/100 = 24,32 (2)

Mặt khác số notron của đồng vị thứ 2 nhiều hơn số notron trong đồng vị 1 là 1 đơn vị nên

A₂ – A₁= 1 (3)

Giải hệ (1), (2) và (3) ta có A₁= 24; A₂= 25 và A₃= 26

.................................

Mời các bạn tham khảo tài liệu liên quan

Trên đây VnDoc đã giới thiệu Tính phần trăm đồng vị, tính nguyên tử khối trung bình tới các bạn. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10,... Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.

Chia sẻ, đánh giá bài viết

2

47.209

Bài trước

Bài sau