Proč je pravděpodobnost signálu při 160 v hmotnostním spektru bromu dvakrát tak vysoká jako u signálů 158 a 162?

Hmotové spektrum v bromu s molekulami $ \ ce {^ {158} Br2 +} $, $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ a $ \ ce {^ {162} Br2 +} $:

Bromové hmotnostní spektrum Jak vidíte, $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ má téměř dvojnásobnou intenzitu ve srovnání s $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ a $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ vrchol.

Kniha, kterou čtu, jednoduše uvádí, že je to proto, že

Pravděpodobnost výskytu dvou různých izotopů v $ \ ce { Molekula Br2} $ je dvakrát větší než stejný izotop, který se objevuje v molekule $ \ ce {Br2} $.

Toto podporuje $ \ ce Vrchol {^ {160} Br2 +} $, vytvořený z izotopů $ \ ce {^ {79} Br} $ a $ \ ce {^ {81} Br} $. Stejně tak je $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ peak vytvořen ze dvou izotopů $ \ ce {^ {79} Br} $ a $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ je vytvořen ze dvou $ \ ce { ^ {81} Br} $ izotopy.

Jsem však zmaten vysvětlením uvedeným v předchozí knize. Proč je pravděpodobnost výskytu dvou různých izotopů v molekule $ \ ce {Br2} $ dvakrát vyšší než u stejného izotopu, který se objeví v molekule $ \ ce {Br2} $?

Odpověď

Všechna možná uspořádání molekuly $ \ ce {Br2} $ :

  • $ \ displaystyle 79 + 79 = 158 $
  • $ \ displaystyle \ color {red} { 79 + 81} = 160 $
  • $ \ displaystyle \ color {red} {81 + 79} = 160 $
  • $ \ displaystyle 81 + 81 = 162 $

Množství $ \ ce {^ {79} Br} $ a $ \ ce {^ {81} Br} $ v přírodě jsou zhruba stejné, tedy každá permutace je stejně pravděpodobná. K 160 $ $ vedou dvě uspořádání. Zatímco 158 $ $ a 162 $ mají obě pouze jedno uspořádání. Proto je $ 160 $ ve srovnání s jinými masami dvakrát tak pravděpodobné.

Komentáře

  • Protože existují pouze dva izotopy bromu, výsledek 160 amu je v současné době ilustrován jako pravděpodobnější než 162 nebo 158.

Odpověď

Způsob, jak to pochopit, je dobře známý, je to Punnettův čtverec z biologie, protože tyto dva izotopy mají v přírodě téměř 50/50 rozdělení.

\ begin { pole} {c | cc} & \ ce {^ {79} Br} & \ ce {^ {81} Br} \ \\ hline \ ce {^ {79} Br} & \ ce {^ {158} Br} & \ ce {^ { 160} Br} \\ \ ce {^ {81} Br} & \ ce {^ {160} Br} & \ ce {^ {162} Br} \\ \ end {array}

Při chovu dvou hybridů (Aa x Aa) je dvakrát vyšší pravděpodobnost získání hybridu (Aa) než získání homozygota. Podobně zde máte dvakrát větší šanci získat „hybri d „$ \ ce {^ {160} Br} $ než konkrétní„ homozygot “$ \ ce {^ {158} Br} $ nebo $ \ ce {^ {162} Br} $.

Nesouhlasil bych však se zněním prohlášení:

Pravděpodobnost výskytu dvou různých izotopů vyskytujících se v molekule $ \ ce {Br2} $ je dvakrát stejného izotopu, který se objevuje v molekule $ \ ce {Br2} $.

Pravděpodobnost je ve skutečnosti totožná se dvěma různými izotopy vyskytujícími se a jakýkoli pár vyskytujících se identických izotopů. Dalo by se to lépe formulovat:

Pravděpodobnost dvou různých izotopů vyskytujících se v molekule $ \ ce {Br2} $ je dvakrát větší než u konkrétního stejného izotopu objevující se v molekule $ \ ce {Br2} $.

Komentáře

  • @Mithoron Jen jsem si myslel, že by to mohl být dobrý (odlišný) způsob vizualizujte to pro někoho, kdo by mohl být zvyklý na to vidět ze středoškolské biologie, ale v tomto kontextu na to nebyl zvyklý.
  • Vidím, co jste udělali, dobře, jen jsem chtěl říct, že tato otázka by neměla ' tu vůbec nebudete.
  • Vaše lepší formulace používá některou ne skvělou angličtinu: " konkrétního stejného isotope " prostě ' nečte dobře. Lepší může být " dvakrát větší než konkrétní izotop, který se dvakrát objeví v molekule $ \ ce {Br2} $ ".

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *