- MS spectrum uitpluizen en verklaren (stoffen herkennen)
1 / 39
next
Slide 1: Slide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5
This lesson contains 39 slides, with interactive quizzes, text slides and 1 video.
Lesson duration is: 60 min
Items in this lesson
Massaspectrometrie
Paragraaf 10.1 uit Chemie
deze les leer je over massa spectrometrie (MS)
- MS apparaat (werking)
- MS spectrum uitpluizen en verklaren (stoffen herkennen)
Slide 1 - Slide
Vóór een massa spectrometer zit vaak een apparaat om de stoffen eerst te scheiden, Zo gaan ze één voor één de MS in.
In de MS worden atoombindingen in de moleculen van de onderzochte stoffen door een elektronenbombardement kapot gemaakt. Deze fragmeten worden gemeten.
Slide 2 - Slide
Werking van de massaspectrometer:
stap 1
Slide 3 - Slide
elektronen bombardement
Een stof wordt in de vacuümkamer geïoniseerd door een elektronenbundel
elektronen schieten één elektron weg van een molecuul (M)
in reactievergelijking: M + e- → M.+ + 2 e-
Er ontstaan positieve ionen, M+ ("het molecuul-ion").
Deze ionen zijn onstabiel en vallen uiteen in fragmenten
Slide 4 - Slide
hoe scheid je al deze fragmenten?
stap 2
De geladen moleculen en fragmenten met een +-lading worden door een magnetisch veld allemaal op een andere manier afgebogen. De massa is traag... dus de grote (zware) deeltjes buigen anders af dan kleinere deeltjes.
Slide 5 - Slide
Hoe meet je welke fragmenten aanwezig zijn?
stap 3
Slide 6 - Slide
13.4 massaspectrometrie
1. elektronenkanon geeft plus-lading:
er ontstaan een molecuulion en fragmenten
2. Magneet buigt kleine, geladen deeltjes het sterkst af, hier vindt scheiding plaats op basis van massa.
3. Detector meet massa en lading en zet het om in een spectrum
samengevat
Slide 7 - Slide
massaspectrum van pentaan (C₅H₁₂)
Op de x-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 molecuul-ion. Dit is het complete molecuul waaruit slechts één elektron is weggeschoten.
De piek bij m/z = 72 komt dus van het ion C₅H₁₂+.
m/z
Slide 8 - Slide
massaspectrum van pentaan (C₅H₁₂)
op de y-as staat de relatieve intensiteit: de hoogste piek hoort bij het fragment dat het meest voorkomt en wordt altijd op 100 gezet
de massa van de pieken zegt iets over de fragmentionen die zijn ontstaan. De piek bij m/z = 43 is van het ion C3H7+.
de afstand tussen de pieken zegt iets over de fragmenten die zijn afgesplitst. Het verschil tussen m/z = 72 en m/z = 57 is 15 u. Dit komt overeen met het fragment -CH3
m/z
m/z
Slide 9 - Slide
Massaspectrum
uit een spectrum haal je informatie over welke fragmenten zijn afgesplitst van het molecuul-ion.
Slide 10 - Slide
Massaspectrometrie mbv Binas 39D
Hier kun je uithalen welke fragmenten zijn afgesplitst
Slide 11 - Slide
Massaspectrometrie mbv Binas 39D
Hier kun je uithalen welke fragmenten in het spectrum staan (dus waarvan de m/z gemeten zijn)
Slide 12 - Slide
Aan de gang:
Lees 10.1 goed door
Maak opgave 8 t/m 10
Slide 13 - Slide
Slide 14 - Video
Dit gebeurt er allemaal met een monster (sample) als het de massaspectro-meter in gaat.
Slide 15 - Slide
kennis even testen
Slide 16 - Slide
Het molecuul-ion is:
A
Negatief geladen
B
Positief geladen
C
Neutraal geladen
D
Kan zowel positief als negatief geladen zijn.
Slide 17 - Quiz
Het molecuul-ion valt in fragmenten uiteen omdat...
A
het in een elektrische veld komt.
B
het in een magnetische veld komt.
C
het instabiel is geworden.
D
doordat het in de gasfase zit.
Slide 18 - Quiz
Het molecuul-ion ontstaat na...
A
beschieting met elektronen.
B
beschieting met protonen.
C
door het elektrische veld.
D
door het magnetische veld.
Slide 19 - Quiz
Het elektrisch veld...
A
zorgt voor dat er brokstukken ontstaan.
B
buigt de fragmenten af.
C
detecteert de fragmenten.
D
versnelt de fragmenten.
Slide 20 - Quiz
Het magnetisch veld...
A
zorgt voor dat er brokstukken ontstaan.
B
buigt de fragmenten af.
C
detecteert de fragmenten.
D
versnelt de fragmenten.
Slide 21 - Quiz
De detector registreert...
A
de massa van de brokstukken.
B
hoe vaak een bepaald brokstuk voorkomt.
C
hoe snel een brokstuk gaat.
D
de massa en hoe vaak een brokstuk voorkomt.
Slide 22 - Quiz
Massaspectrometrie gebruiken we om...
A
te bepalen hoe zwaar een stof is.
B
te meten uit hoeveel fragmenten een stof bestaat.
C
de structuur van een stof te bepalen.
D
de molecuulformule van een stof te bepalen.
Slide 23 - Quiz
De hoogste piek in een massaspectrum...
A
is het fragment dat het meest voorkomt.
B
is het fragment dat het zwaarst is.
C
is het molecuul-ion.
D
is alle drie voorgaande antwoorden.
Slide 24 - Quiz
Uit een massaspectrum kun je direct de structuur van een molecuul bepalen.
A
Ja, je telt gewoon alle fragmenten op.
B
Ja, daarvoor heb je BT 39D.
C
Nee, met behulp van de verschillende fragmenten moet je puzzelen.
D
Nee, daarvoor moet je super slim zijn.
Slide 25 - Quiz
je kunt in een spectrum de volgende informatie halen van het te onderzoeken molecuul
A
de massa van het
totale ion
B
welk deel is afgesplitst
C
welk deel is achtergebleven
Slide 26 - Quiz
Het gaat om het MS spectrum van pentaan-3-on. Wat kan het fragment zijn dat van het molecuulion (m/z = 86) is afgesplitst, waardoor een fragment met m/z van 57 is ontstaan?
pentaan-3-on
tekenen helpt!
Teken de structuur van pentaan-3-on en bekijk welk fragment van 86-57 = ...? eraf kan zijn gesplitst?
spectrum
A
-CH₂ en -CH₃
B
-CH₂CH₃
C
-C=O en -H
D
-C-OH
Slide 27 - Quiz
86 - 57 = 29
dit komt overeen met de massa van het fragment
-CH2-CH3
dit fragment kan er in één keer af.
Slide 28 - Slide
Slide 29 - Slide
bekijk dit spectrum van methoxyethaan
Slide 30 - Slide
de massa van methoxyethaan is 60 u.
bedenk nu welke fragmenten de pieken bij 45 en 29 kunnen verklaren
Slide 31 - Slide
Wat is waar? I. gemeten m/z 60 staat voor het molecuul-ion II. gemeten m/z 29 staat voor het CH₃-O- fragment
tip
gemeten m/z beteken dat dit fragment op de detector is gekomen. het is dus achtergbleven nadat er iets vanaf is 'geschoten'..
A
alleen I
B
alleen II
C
beiden
D
geen van beiden
Slide 32 - Quiz
I=waar:
60 = molecuul-ion
II = onwaar
29 staat voor het afsplitsen van het CH₃-O- fragment (m=31) dus voor 60-31 = 29. M=29 blijft over en dit wordt gemeten. Het fragment dat eraf gaat, is niet gemeten!
Slide 33 - Slide
Verklaar dit spectrum in de volgende slide
MS spectrum van Broom (Br₂)
Slide 34 - Slide
Isotopen in een MS spectrum
Binas Tabel 25
Isotopen zorgen voor pieken die een hogere of lagere m/z hebben.
Je kan de verhouding isotopen aflezen in het spectrum en vergelijken met BT25.
Vooral met halogenen gaat dat mooi.
Slide 35 - Slide
Verklaar het spectrum van broom (Br₂). Wat geven de verschillende pieken aan? Kijk eens in Binas 25A...
Slide 36 - Open question
Isomeren.
Is dit het spectrum van propaan-1-ol of propaan-2-ol? Leg uit.
m/z
Slide 37 - Slide
Isomeren, dit is het spectrum van propaan-1-ol of propaan-2-ol.