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J.J. Thomson Descubridor del electrón. Información de fondo Rayos catódicos Formar cuando el alto voltaje es aplicado a través electrodos en un tubo parcialmente.

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1 J.J. Thomson Descubridor del electrón

2 Información de fondo Rayos catódicos Formar cuando el alto voltaje es aplicado a través electrodos en un tubo parcialmente evacuado. Originar en el cátodo (el electrodo negativo) y movimiento al ánodo (electrodo positivo) Llevar la energía y puede hacer el trabajo Viajar en líneas rectas en la ausencia de campo externo

3 Fuente de Eléctrico Potencial Plateado de metal De gas tubo de cristal Plateado de metal Corriente de la negativa partículas (electrones) Un tubo catódico Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 58

4 Experimento del rayo catódico Experimentación 1897 Usar un tubo catódico, Thomson podía desviar rayos catódicos con campo eléctrico. Los rayos doblados hacia el poste positivo, indicando que están negativamente cargado.

5 El efecto de una obstrucción encendido Rayos catódicos Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3 rd Edition, 1990, página 117 Alto voltaje cátodo fuente de alto voltaje de color verde amarillo fluorescencia sombra

6 Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3 rd Edition, 1990, página 117 El efecto de un campo eléctrico encendido Rayos catódicos Alto voltaje cátodo fuente de alto voltaje positivo placa negativo placa ánodo _ +

7 Experimento del rayo catódico Desviación región Región de la deriva Dislocación + - Ánodos/colimadores Cátodo Voltios

8 Cálculos de Thomson Experimento del rayo catódico Thomson utilizó los campos magnéticos y eléctricos para medir y c alcular el cociente de la masa del rayo catódico a su carga. Magnético desviación carga de partícula del rayo magnético campo longitud de región de la desviación longitud de región de la deriva masa del rayo partícula velocidad de partícula del rayo x x x x = Eléctrico desviación carga de partícula del rayo eléctrico campo longitud de región de la desviación longitud de región de la deriva masa del rayo partícula velocidad de partícula del rayo x x x x = 2 desviación magnética desviación eléctrica campo magnético campo eléctrico velocidad x =

9 Conclusiones Él comparó el valor con el cociente total de la carga para la partícula cargada más ligera. Por la comparación, Thomson estimaba que el rayo catódico la partícula pesó 1/1000 tanto como el hidrógeno, el más ligero átomo. Él concluyó que los átomos contienen las partículas subatómicas - átomos ser divisible en partículas más pequeñas. El postulado de este Dalton contradicho conclusión y no era aceptado extensamente por los físicos y los químicos compañeros de su día. Puesto que cualquier material del electrodo produce un rayo idéntico, cátodo las partículas del rayo están presentes en todos los tipos de materia - un universal negativamente - la partícula subatómica cargada nombró más adelante el electrón

10 ¿ Qué J.J. Thomson tiene que tan hacer con espec. de la masa? Apenas como J.J. Thomson utilizó un campo magnético para afectar a partículas cargadas, hace tan una masa espectrómetro. La máquina clasifica los iones según su masa al cociente de carga, algo Thomson podía calcular para usar del electrón los resultados de sus experimentos del rayo catódico. Alto voltaje cátodo fuente de alto voltaje positivo placa negativo placa ánodo _ +

11 ¿ Cuál es espectrometría total? La espectrometría total es una técnica usada para separar a sustancia en los iones basados en su Massachusetts. Las moléculas son bombardeadas por las partículas de alta energía esa causa ellas para perder un electrón y para llevar +1 carga. Estos iones experimentan la fragmentación adicional producir iones positivos más pequeños. El espectro producido traza la intensidad (abundancia de los iones) contra los iones' masa-a- cargan cociente. Las sustancias se pueden identificar por su característica iones del fragmento representados en un espectro total

12 Espectrómetros totales que rompen para arriba las moléculas en fragmentos eso se puede caracterizar por métodos eléctricos. [acoplamiento de la imagen]acoplamiento de la imagen Detector placa Menos iones masivos Ion-aceleración campo eléctrico Campo magnético Aparato de la calefacción para vaporizar la muestra Iones positivos Muestra Haz electrónico acelerado Viga de ion La mayoría masivo iones Rajas

13 Espectrofotómetro total electrón viga campo magnético gas corriente de iones de diferente masas el más ligero iones el más pesado iones Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la 3ro edición de la materia, página 138

14 Entrada - se asegura de que la muestra entre en la máquina con pérdida mínima Fuente - se ionizan los componentes de la muestra (el método por el cual esto es hecha depende de e spectrómetro total específico que es utilizado.) Analizador - acelera el ion y los separa Detector - expedientes la carga inducida cuando un ion pasa cerca o golpea una superficie. Procesador de señal - produce un espectro total, un expediente del m/z en el cual los iones están presentes. el vacío del *A se debe utilizar para mantener una presión baja. Una presión baja reduce las colisiones entre los iones. Componentes de un espectrómetro total Entrada Señal procesador FuenteAnalizador Detector Vacío

15 La operación general de un espectrómetro total es: 1. crear los iones en fase gaseosa 2. separar los iones basados en su masa-a-cargan cociente 3. medir la cantidad de iones de cada masa-a-cargan cociente Haz electrónico Aceleración del ion Arsenal Molecular Fuente Campo magnético Dobla la trayectoria de cargado Partículas Colector Salir la raja HoHo

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17 Espectrometría total - + Placa fotográfica Espectro total del vapor de mercurio Colina, Petrucci, química general un acercamiento integrado 1999, página 320 Corriente de iones positivos

18 Espectro total para el Mercury Número total Número relativo de átomos Espectro total del vapor de mercurio La abundancia natural del por ciento para el mercurio los isótopos están: Hg % Hg % Hg % Hg % Hg % Hg % Hg % (El expediente fotográfico se ha convertido a una escala del número relativo de átomos)

19 La abundancia natural del por ciento para el mercurio los isótopos están: Hg % Hg % Hg % Hg % Hg % Hg % Hg % ( ) (196) + (0.1002) (198) + (0.1684) (199) + (0.2313) (200) + (0.1322) (201) + (0.2980) (202) + (0.0685) (204) = x = x amu x = Hectogramo (% de A) (formar A) + (% de B) (la masa B) + (% de C) (la masa C) + (% de D) (la masa D) + (% de E) (la masa E) + (% de F) (masa F) + (% de G) (masa G) = AAM ABCDEFGABCDEFG

20 Asumir que usted tiene solamente dos átomos de clorina. Un átomo tiene una masa del amu 35 (Cl-35) El otro átomo tiene una masa del amu 36 (Cl-36) ¿ Cuál es la masa media de estos dos isótopos? amu 35.5 La mirada de la masa atómica media imprimió en tabla periódica… aproximadamente qué porcentaje es Cl-35 ¿ y Cl-36? El 55% Cl-35 y el 45% Cl-36 es una buena aproximación Cl

21 Usando nuestros % estimados de los datos de la abundancia El 55% Cl-35 y el 45% Cl-36 calcular una masa atómica media para la clorina. Cl Masa atómica media = (% de la abundancia del isótopo A) (formar A) + (% de B) (masa B) +… AAM = (% de la abundancia del isótopo Cl-35) (masa Cl-35) + (% de la abundancia de Cl-36) (masa Cl-36) AAM = (0.55) (amu 35) + (0.45) (amu 36) AAM = (amu 19.25) + (amu 16.2) AAM = amu 35.45

22 Un campo eléctrico o magnético puede desviar cargado partículas. Las partículas tienen energía cinética mientras que se mueven a través un campo magnético (KE=1/2mv 2 ). Inercia de las partículas la' depende de su Massachusetts. Un analizador total puede dirigir ciertas masas a el detector basado en su masa-a-carga los cocientes (m/z). por variación del campo eléctrico o magnético. Los iones en un espectrómetro total llevan típicamente una carga +1 el cociente de m/z es tan equivalente al Massachusetts del ion. ¿ Cuál es la masa consiguió hacer con ella?

23 Concentració n del ion

24 ¿ Qué un espectro total parece? La intensidad o la abundancia del ion se traza en y-axis. El cociente de m/z se traza en el x-axis. El pico bajo es del ion que es el más abundante y se asigna una intensidad de 100%. El pico molecular del ion, M +, es el pico debido al ion del padre (la molécula original menos un electrón).

25 m/z % DE LA INTENSIDAD DEL PARIENTE Espectro total del dióxido de carbono, CO 2 el ion molecular se ve en m/z C+C+ O+O+ CO + CO 2 + M+M+

26 Los espectros totales reflejan la abundancia de isótopos naturales. Hidrógeno Carbón Nitrógeno Oxígeno Sulfuro Clorina Bromo 1 H = % 2 H = 0.015% 12 C = 98.90% 13 C = 1.10% 14 N = 99.63% 15 N = 0.37% 16 O = % 17 O = 0.038% 18 O = 0.200% 32 S = 95.02% 33 S = 0.75% 34 S = 4.21% 36 S = 0.02% 35 Cl = 75.77% 37 Cl = 24.23% 79 Br = 50.69% 81 Br = 49.31% Abundancia natural de elementos comunes

27 Por ejemplo….Metano Para el carbón 1 en aproximadamente 90 los átomos son carbon-13 El resto es carbon-12 el isótopo eso es 98.9% abundantes. Así pues, para el metano aproximadamente 90 las moléculas… 1 carbón son carbon-13

28 ¿ dónde está Waldo? C-13

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31 ¿ Por qué es el espectrómetro total un instrumento analítico importante? Los espectrómetros totales se han utilizado en: 1) medecina legal 2) laboratorios orgánicos de la síntesis 3) el análisis de biomoléculas grandes: proteínas y ácidos nucléicos 4) prueba de la droga 5) determinación de la abundancia isotópica 6) identificación de impurezas en farmacéutico productos 7) diagnosis de ciertas enfermedades.

32 ass_lehr.html ass_lehr.html Electron-Intro.html Electron-Intro.html 72/Instructor_Resources/Chapter_12/47 72/Instructor_Resources/Chapter_12/47 Referencias


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