Khói lượng nguyên tử trung bình của brom là 79,91. Brom có 2 đồng vị là 79 Br và…
Bài toán cho biết:
– Khối lượng nguyên tử trung bình của brom là 79,91.
– Brom có hai đồng vị là 79Br và 81Br.
– Yêu cầu tính phần trăm khối lượng của đồng vị 79Br trong muối NaBrO3.
Chúng ta sẽ đi từng bước một.
Bước 1: Thiết lập mối quan hệ giữa khối lượng nguyên tử trung bình và tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của các đồng vị.
Gọi x là phần trăm số nguyên tử của đồng vị 79Br.
Do brom chỉ có hai đồng vị là 79Br và 81Br, nên phần trăm số nguyên tử của đồng vị 81Br sẽ là (100 – x)%.
Công thức tính khối lượng nguyên tử trung bình của một nguyên tố, dựa vào tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của các đồng vị, là:
Khối lượng nguyên tử trung bình = (Phần trăm số nguyên tử của đồng vị 1 Khối lượng của đồng vị 1 + Phần trăm số nguyên tử của đồng vị 2 Khối lượng của đồng vị 2) / 100
Áp dụng vào bài toán của brom:
79,91 = (x 79 + (100 – x) 81) / 100
Bước 2: Giải phương trình để tìm x, tức là phần trăm số nguyên tử của đồng vị 79Br.
Nhân cả hai vế của phương trình với 100:
79,91 100 = x 79 + (100 – x) * 81
7991 = 79x + 8100 – 81x
7991 = 8100 – 2x
Chuyển vế:
2x = 8100 – 7991
2x = 109
x = 109 / 2
x = 54,5
Vậy, phần trăm số nguyên tử của đồng vị 79Br là 54,5%.
Và phần trăm số nguyên tử của đồng vị 81Br là 100% – 54,5% = 45,5%.
Bước 3: Tính khối lượng mol của NaBrO3.
Để tính phần trăm khối lượng của đồng vị 79Br trong NaBrO3, chúng ta cần biết khối lượng mol của các nguyên tố tạo nên phân tử này.
Khối lượng mol của Na (Natri) = 22,99 g/mol (lấy theo bảng tuần hoàn, làm tròn đến hai chữ số thập phân)
Khối lượng mol của O (Oxy) = 16,00 g/mol
Khối lượng mol trung bình của Br (Brom) = 79,91 g/mol (đã cho trong đề bài)
Khối lượng mol của NaBrO3 sẽ là:
M(NaBrO3) = M(Na) + M(Br) + 3 * M(O)
M(NaBrO3) = 22,99 + 79,91 + 3 * 16,00
M(NaBrO3) = 22,99 + 79,91 + 48,00
M(NaBrO3) = 150,90 g/mol
Bước 4: Tính khối lượng của đồng vị 79Br trong một mol NaBrO3.
Trong một mol NaBrO3, có 1 mol nguyên tử Na, 1 mol nguyên tử Br và 3 mol nguyên tử O.
Tuy nhiên, nguyên tử Br tồn tại dưới dạng hai đồng vị là 79Br và 81Br.
Chúng ta đã tính được tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị 79Br là 54,5%.
Điều này có nghĩa là, trong 1 mol nguyên tử brom (chứa hỗn hợp hai đồng vị), sẽ có 0,545 mol nguyên tử 79Br và 0,455 mol nguyên tử 81Br.
Khối lượng của đồng vị 79Br trong 1 mol NaBrO3 sẽ là:
Khối lượng 79Br = (Phần trăm số nguyên tử 79Br) (Khối lượng mol của đồng vị 79Br) (Số mol nguyên tử Br trong phân tử)
Vì trong 1 mol NaBrO3 có 1 mol nguyên tử Br, và đồng vị 79Br chiếm 54,5% về số nguyên tử, nên:
Khối lượng 79Br = 0,545 79,00 g/mol 1 mol
Khối lượng 79Br = 43,055 g
Lưu ý: Ở đây, chúng ta sử dụng khối lượng chính xác của đồng vị 79Br là 79,00, và phần trăm số nguyên tử đã được tính ở Bước 2.
Bước 5: Tính phần trăm khối lượng của đồng vị 79Br trong NaBrO3.
Phần trăm khối lượng của đồng vị 79Br trong NaBrO3 được tính bằng công thức:
Phần trăm khối lượng 79Br = (Khối lượng của đồng vị 79Br trong 1 mol NaBrO3 / Khối lượng mol của NaBrO3) * 100%
Phần trăm khối lượng 79Br = (43,055 g / 150,90 g/mol) * 100%
Phần trăm khối lượng 79Br ≈ 0,2853 * 100%
Phần trăm khối lượng 79Br ≈ 28,53%
Vậy, phần trăm khối lượng của đồng vị 79Br trong muối NaBrO3 là khoảng 28,53%.
Các em có thắc mắc gì không? Chúng ta đã đi qua các bước rất chi tiết để giải bài tập này. Quan trọng là hiểu rõ mối liên hệ giữa khối lượng nguyên tử trung bình, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của các đồng vị và cách tính phần trăm khối lượng trong hợp chất.
Giáo viên sẽ nhấn mạnh lại:
– Khối lượng nguyên tử trung bình cho biết khối lượng trung bình của một nguyên tử của nguyên tố đó, có tính đến sự tồn tại của các đồng vị.
– Phần trăm số nguyên tử của đồng vị quyết định khối lượng nguyên tử trung bình.
– Khi tính toán trong hợp chất, chúng ta cần xem xét khối lượng mol của từng nguyên tố và tỉ lệ số nguyên tử trong công thức hóa học.
Chúc các em học tốt!
Đáp án:79Br=28,53
Giải thích các bước giải:
\(\%^{79}Br= x;\%^{81}Br= y\)
\(x+ y=100(1)\)
\(A={79x+81y}/{100}= 79,91(2)\)
\((1)(2)→54,5; y=45,5\)
\(\%m_{^{79}Br}=\dfrac{79. 54,5}{23+79,91+16.3}=28,53\%\)