Một nguyên tố X gồm 2 đồng vị X 1 và X 2. Đồng vị X 1 có tổng số hạt là 18. Đồng vị X 2 có tổng số hạt là 20. Biết rằng % đồng vị thứ nhất gấp 3 lần % đồng vị thứ hai. Nguyên tử khối trung bình của X là:

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về nguyên tử, phân tử hoặc nguyên tố hóa học. Cần phân biệt rõ từng khái niệm để tránh nhầm lẫn khi chọn đáp án.

X 1 và X 2 là đồng vị của nhau ⇒ có cùng số proton Đặt số proton của X 1 và X 2 là p Số notron của X 1 là n 1; số notron của X 2 là n 2 Xét X 1: có tổng số hạt là 18 ⇒ p+ n 1+ e = 18 Vì p = e ⇒ 2p+ n 1 = 18 (*) Với các nguyên tố có Z ≤ 82 p ≤ n ≤ 1,5p Thế (*) vào ⇒ p ≤ (18-2p) ≤ 1,5p ⇒ 3p ≤ 18 ≤ 3,5p ⇒ 5,1 ≤ p ≤ 6 P nguyên dương ⇒ p = 6 thỏa mãn Thay p = 6 vào (*) ⇒ n 1 = 18 – 2.6 = 6 ⇒ số khối của X 1 là: M X1 = p+ n 1 = 6+ 6 = 12

Theo bài X 2 có tổng số hạt là 20 hạt: ⇒ p+ n 2+ e = 20 ⇒ 2p+ n 2 = 20 (**) Thay p = 6 (đã tìm được bên trên) vào (**) ⇒ n 2 = 8 ⇒ Số khối của X 2 là: M X2 = p+ n 2 = 6+ 8 = 14 %Đồng vị thứ nhất gấp 3 lần % đồng vị thứ hai Đặt % đồng vị X 2 = x ⇒ % đồng vị X 1 = 3x

Ta có: x+ 3x = 100% ⇒ 4x = 100% ⇒ x = 25% Nguyên tử khối trung bình của X là: M X = A_X1.\% X1+ A_X2.\% X2 over 100\% = 12 × 75\%+ 14 × 25\% over 100\% = 12,5

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 12,5.