10.1 Massa spectrometrie

1 / 12
suivant
Slide 1: Diapositive
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

Cette leçon contient 12 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 30 min

Éléments de cette leçon

Slide 1 - Diapositive

Wat wordt bedoeld met een molecuul-ion?
A
Een positief ion dat gevormd is door verdwijnen van een elektronenpaar uit het molecuul
B
Een negatief ion dat gevormd is door verdwijnen van een elektronenpaar uit het molecuul
C
Een positief ion dat gevormd is na verdwijnen van een elektron uit het molecuul
D
Een positief ion van een molecuul wat nog niet gefragmenteerd is.

Slide 2 - Quiz

Een gaschromatograaf (GC) wordt vaak gecombineerd met een massaspectrometer (MS). De GC scheidt het mengsel en de stoffen worden één-voor-één geanalyseerd door de MS.
In de MS worden atoombindingen in de moleculen van de onderzochte stoffen  door een elektronenbombardement kapot gemaakt. Er ontstaan positief geladen fragmentionen.

Slide 3 - Diapositive

In het massaspectrum van pentaan, C5H12, komt ook een piek voor bij een m/z waarde van 29. Door welk fragmention kan deze piek veroorzaakt zijn? Ga uit van een lading van fragmentionen van z = 1+.
A
CH3+
B
C2H5+
C
C4H9+
D
COH+

Slide 4 - Quiz

Analyse met een MS levert een massaspectrum. Langs de horizontale as staat de m/z waarde; uitgaande van een ionlading z = 1+ komt dit overeen met de molecuulmassa in u. De piek bij de hoogste m/z waarde hoort bij het moleculair ion. Dit is eigenlijk het complete molecuul waarin alle atoombindingen nog intact zijn, maar waar slechts één elektron is weggeschoten. De piek bij m/z = 72 komt dus van het ion C5H12+.

Slide 5 - Diapositive

Atoombindingen in het molecuul C5H12 zijn in de MS kapot geschoten, resulterend in een mengsel van positief geladen fragmentionen met verschillende massa's. Het fragmention dat het meest voorkomt is hier C3H7+ met een massa van 43 u (ga maar na). Deze piek wordt op 100% relatieve intensiteit ingesteld. Een piek met een relatieve instensiteit van 50% wordt veroorzaakt door fragmentionen die maar half zo vaak voorkomen.

Slide 6 - Diapositive

Hoe herken in je het spectrum een verbinding met 1 chloor atoom in het molecuul?

Slide 7 - Question ouverte

Broomatomen komen in de natuur voor als verschillende isotopen (zie Binas 25A). Wanneer we enkele microliters van de stof broom in een massaspectrometer onderzoeken, kunnen we in het resulterende spectrum pieken verwachten bij m/z waarden van...
A
alleen bij 79 en 81
B
bij 79, 81, 158 en 162
C
bij 79, 81, 158, 160, 162
D
ik heb geen idee

Slide 8 - Quiz

We gaan steeds uit van z = 1+ (tenzij anders vermeld). In de natuur komen twee broomisotopen voor: één met een massa van 79 u (in 50,7% van de gevallen) en één met een massa van 81 u (49,3%). Het massaspectrum van de stof broom, Br2, vertoont dan ook vijf pieken: bij m/z is 79 (Br-79+ ion), 81 (Br-81+ ion), 158 (Br2+ moleculair ion van twee Br-79 isotopen), 160 (Br2+ moleculair ion van één Br-79 isotoop en één Br-81 isotoop) en 162 (Br2+ moleculair ion van twee Br-81 isotopen). 

Slide 9 - Diapositive

Propaan of ethanol? Hoe pak je dit aan? Stap 1: teken de structuurformules van de mogelijke stoffen. 
Stap 2: verbreek denkbeeldig (steeds meer) atoombindingen in de mogelijke stoffen en teken de structuurformules van de mogelijke fragmentionen die kunnen ontstaan. Stap 3: bereken de massa's (in u) van alle mogelijke fragmentionen. Stap 4: vergelijk je resultaten met de pieken in het massaspectrum.

Slide 10 - Diapositive

Het massaspectrum van de vorige slide is van de stof ...
omdat ...
A
propaan, omdat een piek bij m/z = 29 duidt op een fragmention van propaan
B
ethanol, omdat een piek bij m/z = 29 duidt op een fragmention van ethanol
C
propaan, omdat een piek bij m/z = 31 duidt op een fragmention van propaan
D
ethanol, omdat een piek bij m/z = 31 duidt op een fragmention van ethanol

Slide 11 - Quiz

Slide 12 - Diapositive