Bài tập về cách tính khối lượng phân tử trung bình

I. Lý thuyết

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 nơtron, 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 nơtron 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.

II. Bài tập vận dụng

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.

Câu 6. 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

Lời giải:

Đáp án: B

Nguyên tử khối trung bình của clo là:

Câu 7. Có 3 nguyên tử: Những nguyên tử nào là đồng vị của một nguyên tố?

A. X, Y B. Y, Z       C. X, Z       D. X, Y, Z

Lời giải:

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 8. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Trong tự nhiên, đồng có hai đồng vị  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%

Lời giải:

Đáp án: B

Gọi x là % số nguyên tử của ₂₉⁶³Cu ⇒ 100 – x là % của ₂₉⁶⁵Cu

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

Vậy ₂₉⁶³Cu chiếm 73%

Câu 9. 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%

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 10. Nguyên tố cacbon có hai đồng vị bền: 12Cchiếm 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

Lời giải:

Đáp án: B

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

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

50 Bài tập về cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử (2024) có đáp án chi tiết nhất 

30 Bài tập tính số hạt trong nguyên tử (2024) có đáp án chi tiết nhất 

30 Bài tập về Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử (2024) có đáp án chi tiết nhất 

50 Bài tập Cấu tạo nguyên tử (2024) có đáp án chi tiết nhất 

50 Bài tập thành phần của nguyên tử (2024) có đáp án chi tiết nhất