المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24


Peak Heights and Stability  
  
1089   12:16 صباحاً   date: 6-1-2020
Author : LibreTexts Project
Book or Source : ................
Page and Part : .................

Peak Heights and Stability

The more stable an ion is, the more likely it is to form. The more of a particular sort of ion that's formed, the higher its peak height will be. We'll look at two common examples of this.

Carbocations (carbonium ions)

Summarizing the most important conclusion from the page on carbocations:

Order of stability of carbocations

primary < secondary < tertiary

Applying the logic of this to fragmentation patterns, it means that a split which produces a secondary carbocation is going to be more successful than one producing a primary one. A split producing a tertiary carbocation will be more successful still. Let's look at the mass spectrum of 2-methylbutane. 2-methylbutane is an isomer of pentane - isomers are molecules with the same molecular formula, but a different spatial arrangement of the atoms.

 

Look first at the very strong peak at m/z = 43. This is caused by a different ion than the corresponding peak in the pentane mass spectrum. This peak in 2-methylbutane is caused by:

 

The ion formed is a secondary carbocation - it has two alkyl groups attached to the carbon with the positive charge. As such, it is relatively stable. The peak at m/z = 57 is much taller than the corresponding line in pentane. Again a secondary carbocation is formed - this time, by:

 

You would get the same ion, of course, if the left-hand CH3 group broke off instead of the bottom one as we've drawn it. In these two spectra, this is probably the most dramatic example of the extra stability of a secondary carbocation.

Acylium ions, [RCO]+

Ions with the positive charge on the carbon of a carbonyl group, C=O, are also relatively stable. This is fairly clearly seen in the mass spectra of ketones like pentan-3-one.

 

The base peak, at m/z=57, is due to the [CH3CH2CO]+ ion. We've already discussed the fragmentation that produces this.

The more stable an ion is, the more likely it is to form. The more of a particular ion that is formed, the higher will be its peak height.

Using mass spectra to distinguish between compounds

Suppose you had to suggest a way of distinguishing between pentan-2-one and pentan-3-one using their mass spectra.

pentan-2-one CH3COCH2CH2CH3
pentan-3-one CH3CH2COCH2CH3

Each of these is likely to split to produce ions with a positive charge on the CO group. In the pentan-2-one case, there are two different ions like this:

  • [CH3CO]+
  • [COCH2CH2CH3]+

That would give you strong lines at m/z = 43 and 71. With pentan-3-one, you would only get one ion of this kind:

  • [CH3CH2CO]+

In that case, you would get a strong line at 57. You don't need to worry about the other lines in the spectra - the 43, 57 and 71 lines give you plenty of difference between the two. The 43 and 71 lines are missing from the pentan-3-one spectrum, and the 57 line is missing from the pentan-2-one one.

The two mass spectra look like this:

As you've seen, the mass spectrum of even very similar organic compounds will be quite different because of the different fragmentation patterns that can occur. Provided you have a computer data base of mass spectra, any unknown spectrum can be computer analyzed and simply matched against the data base.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .