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Taller 2 Espectrometria de Masas: Distribuciones isotopicas y Ionizacion electronica, Ejercicios de Análisis Químico e Instrumental

1. Verdadero o falso: Explique - 2. Identifique los patrones isotópicos de algunos compuestos elementales 3. ¿Alta resolución es sinónimo de masa exacta? Cuál es la verdadera relación entre estos términos - 4. Qué es defecto de masa? - 5. Qué experimento enormemente útil está basado en la existencia del defecto de masa? - 6. Calcule la masa exacta de los siguientes iones . . . 21. ¿Cuáles iones ocurren normalmente en el plasma de gas reactivo de amonio?

Tipo: Ejercicios

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ANÁLISIS QUÍMICO III
TALLER 2 - Distribuciones isotópicas - Ionización electrónica.
Espectrometría de Masas
1. Verdadero o falso: Explique.
Verdadero. La distribución isotópica es la distribución de cada isótopo de cada
elemento.
Los patrones isotópicos dependen del método de ionización usado. Falso. No
dependen porque el método de ionización produce los iones de las moléculas para
poder medirlos en el espectrómetro de masas, pero no interfiere en el patrón
isotópico de la molécula.
El pico monoisotópico siempre es el más abundante dentro del patrón isotópico.
Falso. No siempre es el más abundante, por ejemplo, el carbono 12 normalmente es
el elemento con más abundancia en una molécula relativamente pequeña lo cual da
el pico el pico más alto, pero al aumentar el número de carbonos en una molécula
aumenta la probabilidad de que la abundancia del carbono 12 disminuya y que el
más abundante ahora sea el carbono 13 por lo tanto el pico más abundante será el
del isotopólogo de carbono 13.
El pico monoisotópico siempre es el pico con más bajo m/z dentro del patrón
isotópico. Falso. Porque en el m/z del pico monoisotópico, z=1 por lo tanto solo se
toma el valor de la masa.
Las distribuciones isotópicas dependen del estado de carga de un ión. Falso. Las
distribuciones isotópicas dependen de la masa no de la carga.
El estado de carga de un ión puede ser determinado por la distancia de los picos
isotópicos. Verdadero. Cuando el m/z disminuye en uno, se puede apreciar un
cambio en la carga del ión en +1 respecto al m/z del pico monoisotópico.
2. Identifique los patrones isotópicos de algunos compuestos elementales.
Revisar
Los patrones isotópicos dependen de la composición elemental de un ión.
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ANÁLISIS QUÍMICO III

TALLER 2 - Distribuciones isotópicas - Ionización electrónica. Espectrometría de Masas

  1. Verdadero o falso: Explique. ● Verdadero. La distribución isotópica es la distribución de cada isótopo de cada elemento. ● Los patrones isotópicos dependen del método de ionización usado. Falso. No dependen porque el método de ionización produce los iones de las moléculas para poder medirlos en el espectrómetro de masas, pero no interfiere en el patrón isotópico de la molécula. ● El pico monoisotópico siempre es el más abundante dentro del patrón isotópico. Falso. No siempre es el más abundante, por ejemplo, el carbono 12 normalmente es el elemento con más abundancia en una molécula relativamente pequeña lo cual da el pico el pico más alto, pero al aumentar el número de carbonos en una molécula aumenta la probabilidad de que la abundancia del carbono 12 disminuya y que el más abundante ahora sea el carbono 13 por lo tanto el pico más abundante será el del isotopólogo de carbono 13. ● El pico monoisotópico siempre es el pico con más bajo m/z dentro del patrón isotópico. Falso. Porque en el m/z del pico monoisotópico, z= 1 por lo tanto solo se toma el valor de la masa. ● Las distribuciones isotópicas dependen del estado de carga de un ión. Falso. Las distribuciones isotópicas dependen de la masa no de la carga. ● El estado de carga de un ión puede ser determinado por la distancia de los picos isotópicos. Verdadero. Cuando el m/z disminuye en uno, se puede apreciar un cambio en la carga del ión en + 1 respecto al m/z del pico monoisotópico.
  2. Identifique los patrones isotópicos de algunos compuestos elementales. Revisar Los patrones isotópicos dependen de la composición elemental de un ión.
  1. Alta resolución es sinónimo de masa exacta? Cuál es la verdadera relación entre estos términos.
  • No son sinónimos porque la masa exacta es lo que nos permite diferenciar los isótopos y la alta resolución es lo que nos permite apreciar la masa exacta de los isótopos. No dependen entre ellas, pero se complementan.
  1. Qué es defecto de masa?
  • Es la diferencia entre la masa exacta y la masa nominal. Describe que la masa exacta de un isótopo o una molécula completa es más baja que la masa nominal correspondiente.
  1. Qué experimento enormemente útil está basado en la existencia del defecto de masa?
  • La mayoría de isótopos tienen una deficiencia de masa con tendencia a un mayor defecto de masa para isótopos más pesados. Debido a las desviaciones de los valores enteros la masa exacta de un ión depende de su composición elemental.
  1. Calcule la masa exacta de los siguientes iones. ● HI^+. 1 , 007825 u + 129 , 904468 u - 0 , 000548 u = 130 , 911745 u ● H 2 O^+. 2 ( 1 , 007825 u) + 15 , 994915 u - 0 , 000548 u = 18 , 010017 u ● C 6 H 12 ^+. 6 ( 12 u) + 12 ( 1 , 007825 u) - 0 , 000548 u = 84 , 093352 u Revisar
  • Porque la eficiencia de ionización es cercana a 70 eV para la mayoría de las moléculas orgánicas mientras que a 15 eV tales gases como el He, Ne Ar, H 2 y N 2 no lo son, entonces se produce una mejor reproducibilidad de los espectros, permitiendo la comparación de estos obtenidos de diferentes espectrómetros de masas o de bases de datos espectrales de masas.
  1. Qué clase de analitos son candidatos para EI?
  • Los analitos de la EI deberían ser accesibles a la vaporación o sublimación sin descomposición térmica significante, esto normalmente se conoce en hidrocarburos alifáticos y aromáticos saturados e insaturados y sus derivados como haluros, esteres, acidos, esteres, aminas, amidas, etc.
  1. Cuál es el límite máximo de peso molecular de un analito para usar EI?
  • No hay un límite máximo de masa molecular estricto, sólo un rango de 800 a 1000 u, es un estimado real, a excepciones de 1300 u que son observados para analitos no polares.
  1. De estimaciones aproximadas necesitadas para los siguientes eventos: ● Ionización de electrones 10 ^- 15 s ● Vibración de banda 10 ^- 12 a 10 ^- 13 s ● Rompimiento de banda 10 ^- 12 a 10 ^- 10 s ● Rearreglos 10 ^- 10 a 10 ^- 6 s ● Tiempo de residencia en fuente de iones 10 ^- 15 a 10 ^- 6 s ● Tiempo de residencia en analizador de masas 10 a 50 μs
  2. Cuál es la diferencia entre iones estable, inestable y metaestables en MS?
  • Los iones estables son aquellos que tienen señales más notorias en sus espectros y que con la pérdida de uno o varios electrones van decayendo, y estos tienen un tiempo de vida media de orden de 10 μs y llegan al detector sin fragmentación.
  • Los iones inestables tienen una vida media inferior a 1 μs, y no salen de la cámara de ionización.
  • Los iones con vida media entre 1 y 10 μs experimentan una fragmentación fuera de la cámara de ionización, lo que genera los iones metaestables.
  1. Quién descubrió el método CI? Mencione una aplicación para CI, cite un documento.
  • Lo descubrió Victor L. Talrose a principios de 1950.
  • La MS con CI es útil para aclaración de estructuras de compuestos orgánicos.
  • PAPER: Empleo de la espectrometría de masas como herramienta para la determinación de tóxicos en alimentos: Hacia la seguridad alimentaria. Revista Española de Salud Pública. 2007. Recuperado en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id= 17081504
  1. Nombre cuatro procesos de generación de iones positivos en CI y escriba las correspondientes ecuaciones generales.
  • Transferencia de protones M + [BH]^+ - ----> [M + H]^+ + B
  • Adición electrofílica M + X^+ - -------> [M + X]^+
  • Sustracción de aniones M + X^+ - -----> [M - A]^+ + AX
  • Cambio de carga M + X^+. - ------> M^+. + X
  1. Qué papel toma un gas reactivo en CI?
  • El gas reactivo produce la aparición de reacciones bimoleculares pero para esto se requiere un número grande de colisiones y para lograrlo se aumenta la presión parcial del gas reactivo y si está en exceso también protege a las moléculas del analito de los electrones primario ionizantes.
  1. Cuál es el ión reactivo más importante presente en el plasma de gas reactivo de metano?
  • CH 5 ^+
  • C 2 H 5 ^+
  • C 3 H 5 ^+
  1. Cuáles iones ocurren normalmente en el plasma de gas reactivo de amonio?
  • NH 4 ^+
  • [(NH 3 ) 2 + H]^+
  • [(NH 3 ) 3 + H]^+