R là một nguyên tố phổ biến và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. R siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Ngoài ra, nguyên tố này còn được sử dụng để chế tạo pin mặt trời nhằm mục đích chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị trên tàu vũ trụ. Nguyên tố R có 3 đồng vị X, Y, Z. Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử của 3 đồng vị bằng 129. Trong đồng vị X, số neutron bằng số proton, đồng vị Z hơn đồng vị Y 1 hạt neutron.
a) Xác định số khối của 3 đồng vị X, Y, Z.
b) Cho biết tỷ lệ số nguyên tử của các đồng vị như sau: X : Y = 923 : 47 và Y : Z = 282 : 180. Xác định nguyên tử khối trung bình của R.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
Các hạt cơ bản:
+ Trong X: e = p = n = x
+ Trong Y: e = p = x; n = y
+ Trong Z: e = p = x; n = y + 1
Tổng hạt trong 3 đồng vị = 7x + 2y + 1 = 129
—> 7x + 2y = 128 —> y = 64 – 3,5x
x ≤ y ≤ 1,5x —> x ≤ 64 – 3,5x ≤ 1,5x
—> 12,8 ≤ x ≤ 14,2
—> x = 13 hoặc x = 14
Loại x = 13 (Al) do Al không có ứng dụng làm chất bán dẫn, pin mặt trời…
Chọn x = 14 (Si) —> y = 15
Số khối các đồng vị X, Y, Z lần lượt là 28; 29; 30
(b) Y : Z = 282 : 180 = 47 : 30
—> X : Y : Z = 923 : 47 : 30
Nguyên tử khối trung bình của R = (28.923 + 29.47 + 30.30)/(923 + 47 + 30) = 28,107