Đọc dạng đồng vị trong phổ khối
So sánh dấu ấn M/M+2 của hợp chất chứa clo và brom, rồi suy ra phân tử chứa halogen nào và bao nhiêu nguyên tử.
Mục tiêu
Nhận ra halogen trong mỗi phổ từ tỉ lệ M:M+2 và dự đoán cụm đồng vị đầy đủ của Cl₂ và Br₂.
Dụng cụ và hoá chất
Bộ dữ liệu phổ khối ion hoá electron cho CH₃Cl, CH₃Br, Cl₂ và Br₂; bảng độ phổ đồng vị (³⁵Cl/³⁷Cl ≈ 3:1, ⁷⁹Br/⁸¹Br ≈ 1:1).
Cách làm
- Mở phổ của clometan và đo chiều cao các đỉnh M và M+2.
- Làm lại với brometan và so sánh tỉ lệ M:M+2 (~3:1 với Cl, ~1:1 với Br).
- Dự đoán cụm ba vạch của Cl₂ (70/72/74 ≈ 9:6:1) trước khi hiển thị, rồi kiểm tra.
- Làm tương tự cho Br₂ (158/160/162 ≈ 1:2:1) và giải thích khác biệt bằng hệ số nhị thức.
Điều cần quan sát
- CH₃Cl có M:M+2 ≈ 3:1 (m/z 50/52); CH₃Br cho hai đỉnh gần bằng nhau ở 94/96.
- Với hai nguyên tử halogen cụm đỉnh rộng ra: Cl₂ cho 9:6:1, Br₂ cho 1:2:1 — kết quả tổ hợp của hai cặp đồng vị.
Giải thích
³⁵Cl và ³⁷Cl có độ phổ ≈ 75,8 % và 24,2 %, nên một nguyên tử clo tách ion phân tử thành M và M+2 theo tỉ lệ ~3:1; ⁷⁹Br/⁸¹Br ≈ 51:49 cho ~1:1. Với n nguyên tử halogen, cường độ đỉnh theo khai triển nhị thức của hai độ phổ — cơ sở để đếm halogen khi giải phổ khối thường quy.
Lịch sử thí nghiệm
Nhà hoá học liên quan
Chủ đề liên quan
Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.