Espectrometria de Massas
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5/20/2018 Espectrometria de Massas
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EDUARDO
JSSICAMARIANA
VITOR
ESPECTROMETRIA DE MASSAS
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INSTRUMENTAOONS FORMADOS NO PROCESSO
INTENSIDADE DOS PICOS
ONS MOLECULARESONS DE ISTOPOSANLISE ARITMTICA DO ESPECTROONS METAESTVEISMECANISMOS DE ALGUMAS FRAGMENTAESAPLICAESCONCLUSO
2
INTRODUO
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JOSEPH JOHN THOMSON
INSTRUMENTAO
FIGURA 1 JOSEPH JOHN THOMSON
FONTE: WWW.NOBELPRIZE.ORG
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TUBO DE RAIOS CATDICOS
PARTCULAS CARREGADAS ELETRICAMENTE, QUANDO EM MOVIMENTO, PODEM TER SUASTRAJETRIAS ALTERADASTANTO POR CAMPOS ELTRICOSCOMO POR CAMPOS MAGNTICOS.
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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VELOCIDADEDA PARTCULA
INTENSIDADEDO CAMPO
MASSADA PARTCULA CARREGADA
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MAGNITUDE DO DESVIO
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TUBO DE THOMSON
FIGURA 2 TUBO DE THOMSONFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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TUBO DE IMAGEM DE TELEVISORES
FIGURA 3 TUBO DE IMAGEM DE TELEVISORESFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ESPECTROMTRO DE MASSAS
CMARA DE IONIZAO
CMARA DE VAPORIZAO
A:
B e C:
CAMPO MAGNTICO
AB
C
FIGURA 4 ESQUEMA DO ESPECTROMETRO DE MASSAS MODERNOFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ESPECTRMETRO DE MASSA
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ESPECTROMTRO DE MASSAS ANTIGO
FIGURA 5 APARNCIA DE UM ESPECTRMETRO DE MASSAS FEITO EM UM ESPECTRMETRO ANTIGOFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ESPECTRMETRO DE MASSAS MODERNO
FIGURA 6 ESPECTRMETRO DE MASSAS MODERNO
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ONMOLECULAR
ONSRADICALARES ORGNICOS
FORMAO DE UMFRAGMENTO NEUTRO RADICALAR
FORMAO FRAGMENTOPOSITIVO NO RADICALAR
ONS FORMADOS NO PROCESSO
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RUPTURA HOMOLTICA
FIGURA 7 - RUPTURA HOMOLTICA
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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RUPTURA HETEROLTICA
FIGURA 8
RUPTURA HETEROLTICAFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ESPECTRO DE MASSA
FIGURA 9
ESPECTRMETRO DE MASSAS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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PERDA DO TOMO DE HIDROGNIO
SERAO DE ISTOPOS
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ANLISE DO ESPECTRO DE MASSA
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ESPECTRO DE MASSA
FIGURA 10- ESPECTRMETRO DE MASSAS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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OUTRAS FRAGMENTAES
FIGURA 11
FRAGMENTAESFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ONS MAIORES FRAGMENTAM-SE EM ONS MENORES
ONS MAIORES COM MAIOR MASSA DISPEM DE MAIORTEMPO PARA SE FRAGMENTAREM
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INTENSIDADE DOS PICOS
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INDICADO PELO PICO DE MAIOR MASSA
PICO MOLECULAR PODE NO ESTAR PRESENTE
IMPUREZASPRESENTES NA AMOSTRA
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ONS MOLECULARES
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ONS MOLECULARES APRESENTAM MASSA PAR
FRAGMENTOSAPRESENTAM MASSA MPAR
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PARIDADE DAS MASSAS
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EXEMPLO
FIGURA 12
ESPECTRMETRO DE MASSAFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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CHAMAM-SE ISTOPOS OS ELEMENTOS QUE POSSUEM IGUAL NMEROATMICO, MAS NO POSSUEM IGUAL NMERO DE MASSA. OS ISTOPOSPOSSUEM MESMO NMERO DE PRTONS EM SEUS NCLEOS, MAS, NO
POSSUEM MESMO NMERO DE NEUTRONS.
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ONS DE ISTOPOS
FONTE: http://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleos
ACESSO EM 27/06/2013
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ELEMENTOS COM MASSA ATMICA
+
ISTOPOS COM MASSA ATMICA ( 1 )+
ISTOPOS COM MASSA ATMICA ( 2 )+
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ONS DE ISTOPOS
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ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO
MOLAR%
MASSA
ATMICA
MDIA
1H1 H 1, 007825 0,999885 100 1,00794 H 2,014101 0,000115 0,0115
6C C 12,000000 0,9893 10012,0107
C 13,003354 0,0107 1,08
8O16O 15,994914 0,99757 100
15,99417O 16,999131 0,00038 0,03818O 17,999160 0,00205 0,205
25
ONS DE ISTOPOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)
TABELA 1 MASSA E FRAO MOLAR DO HIDROGNIO CARBONO E OXIGNIO
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EXEMPLO: C10H1 8O2 M = 170PICO EM 170 + = 100 %
PICO EM 171
( 1 )+ =
1 0 1 ,0 8 = 1 0, 8
1 8 0, 01 15 = 0 ,2 07 2 0 , 03 8 = 0 , 07 6
PICO EM 171 ( 2 )+ = 10 0 = 0 18 0 = 0 2 0 , 02 0 5 = 0 , 41
26
CLCULO DA INTENSIDADE RELATIVADOS PICOS
=11,083
( 1 )+= 11,1 %
= 0 , 4 1
( 2 )+= 0,41 %
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ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO
MOLAR%
MASSA
ATMICA
MDIA
17Cl35 Cl 34,968852 0,7576 100
35,45237Cl 36,965902 0,2426 32,00
35Br79Br 78,918337 0,5069 100
79,90481Br 80916291 0,4931 97,28
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HALOGNIOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
(TABELA ADAPTADA)
TABELA 2 MASSA E FRAO MOLAR DO CLORO E DO BROMO
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EXERCCIO DE HALOGNIOS
QUAIS ESPECTROS INDICAM AS MASSAS DOS SEGUINTES COMPOSTOS ?
C2H5Cl (CLORETO DE ETILA)C2H5Br (BROMETO DE ETILA)
C2H5Cl C2H5Br
FIGURA 13
ESPECTROS DE MASSA DOS HALOETANOS FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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HALOGNIOS FORMAM RADICAIS + MUITO ESTVEIS, SENDO POSSVELOBSERVAR SUBSTNCIAS ORGNICAS HALOGENADAS QUE NO APRESENTAM
PICOS MOLECULARES NEM NENHUM OUTRO PICO CORRESPONDENDO A
FRAGMENTOS CONTENDO HALOGNIO .
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LIMITAO HALOGNIOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO
MOLAR%
MASSA
ATMICA
MDIA
9 F19 F 18,998403 1 100 18,998403
53 I127I
126,90447 1 100 126,90447
30
LIMITAO HALOGNIOS
C2H5I C2H5F
FIGURA 14
ESPECTROS DE MASSA DOS HALOETANOSFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)
TABELA 3 MASSA E FRAO MOLAR DO FLOR E IODO
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ESPECTRO DOS ELEMENTOS
FIGURA 15
ESPECTROS DOS ELEMENTOSFONTE: THE 30-MINUTE GUIDE TO ICP-MS
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MASSAS ATMICAS DAS TABELAS PERIDICAS COMUNSSO MDIASPONDERADASDAS MASSAS DOS ISTOPOS
EXEMPLO:TABELA 4 MASSA E FRAO MOLAR DO HIDROGNIO
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SIGNIFICADO DOS PICOS DE ISTOPOS
ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO
MOLAR%
MASSA
ATMICA
MDIA
1H1 H 1, 007825 0,999885 100
1,00794 H 2,014101 0,000115 0,0115
1,007825 0,999885 2,014101 0,000115 = 1,00794
REAES QUMICASMASSAS ATMICAS MDIAS
MISTURAS NATURAIS DE ISTOPOS
ESPECTRO DE MASSAMASSAS ATMICAS DOS ISTOPOS
SEPARAO DE PICOS DE ISTOPOS
X
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)
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VALORES DE MASSACOM ALTA PRECISODETERMINAO DA FRMULA MOLECULAR A PARTIR DA MASSA
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ESPECTROS DE ALTA RESOLUO
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N2 X C2H4
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ESPECTROS DE ALTA RESOLUO
MASSAS MOLECULARES = 28
ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO
MOLAR
%
MASSA
ATMICA
MDIA
1H1 H 1, 007825 0,999885 100
1,00794 H 2,014101 0,000115 0,0115
6C C 12,000000 0,9893 10012,0107
C 13,003354 0,0107 1,08
7N14N 14,003074 0,99636 100 14,006715N 15,000108 0,00364 0,365
N22 14,003074 = 28,00614
C2H42 12 4 1,007825 = 28,03130
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)
TABELA 5 MASSA E FRAO MOLAR DO HIDROGNIO CARBONO E OXIGNIO
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FORMULAO DE HIPTESES SOBRE QUAIS FRAGMENTAES OCORRERAM
ORIGEM DOS ONS:
ON MOLECULAR
ONS J FRAGMENTADOS
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ANLISE ARITMTICA DO ESPECTRO
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VERIFICA-SE EXISTNCIA ATRAVS DA DIFERENA DE MASSAENTRE DOIS PICOS.
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FRAGMENTOS NEUTROS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
(TABELA ADAPTADA)
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FRAGMENTOS NEUTROS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)
TABELA 6 MASSAS DE FRAGMENTOS NEUTROS
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EXEMPLO
+
(15)+
(28)+
(13)+OU ?
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
FIGURA 16 ESPECTRO DE MASSA DE TER ISMEROFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
TABELA 6 MASSAS DE FRAGMENTOS NEUTROS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
FIGURA 17 ESPECTROS DE MASSAS DE TRS TERES ISMEROSFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
FIGURA 18 FRAGMENTAO ALFAFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
CARBOCTION PRIMRIO
CARBOCTION SECUNDRIO
CARBOCTION TERCIRIO
FIGURA 18 MECANISMOS DAS FRAGMENTAES ALFA E RESSONNCIA DOS ONS OXNIO
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
FIGURA 19 ESPECTROS DE MASSAS DE TRS TERES ISMEROSFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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FRAGMENTOS NEUTROS
FIGURA 20 POSSIBILIDADES
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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CORRESPONDEM AOS PICOSDO ESPECTRO .
COMPOSTOS AROMTICOS
COMPOSTOS ALIFTICOS
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FRAGMENTOS POSITIVOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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ONS POSITIVOS DE COMPOSTOSALIFTICOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
TABELA 7 ONS POSITIVOS DE COMPOSTOS ALIFTICOS SEM HOMLOGOS
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ONS POSITIVOS DE COMPOSTOSALIFTICOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
TABELA 8 ONS POSITIVOS DE COMPOSTOS ALIFTICOS COM HOMLOGOS
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ONS POSITIVOS DE COMPOSTOSAROMTICOS
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
TABELA 9 ONS POSITIVOS DE COMPOSTOS AROMTICOS
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O QUE SO?
PICOS FALSOS
VANTAGEM =
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ONS METAESTVEIS
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SE UM ON M1, APS SOFRER ACELERAO ELTRICA , SE TRANSFORMOU NOON M2, ENTO BEM POSSVEL QUE TODOS OS ONS M2 DO ESPECTRO
TENHAM TAMBM SE ORIGINADO DE ONS M1 , PELO PROCESSO NORMAL
(ISTO , FRAGMENTANDO-SE ANTES DE SOFRER ACELERAO ELTRICA) .
POR QUE ESSA HIPTESE NO PODE SER VERDADEIRA?
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HIPTESE DOS ONS METAESTVEIS
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EXEMPLO
FIGURA 21 ESPECTRO
FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
O FRAGMENTO POSITIVO DEMASSA 124 SE FORMOU
DIRETAMENTE A PARTIR DOON MOLECULAR DE MASSA
152, OU SE FORMOU A PARTIRDO ON DE MASSA 137?
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RESOLUO
FIGURA 22 RESOLUOFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO
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GEOQUMICA ISOTPICA
CONTEDO DE METAIS PESADOS NOS ALIMENTOS
ANLISE DE TRAOS E ULTRATRAOS DE METAIS E LIGAS
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APLICAES
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DESVANTAGEM:
NECESSIDADE DE RPIDA LEITURA DA MASSA
VANTAGEM:
MAIOR CONHECIMENTO SOBRE OS ISTOPOS
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CONCLUSO
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QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMESCONSTANTINO
WWW.NOBELPRIZE.ORG
HTTP://EFISICA .IF.USP.BR/MODERNA/MATERIA/NUCLEOS
THE 30-MINUTE GUIDE TO ICP-MS
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
http://www.nobelprize.org/http://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleoshttp://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleoshttp://www.nobelprize.org/