Hvorfor er sandsynligheden for signalet ved 160 i brommassespektret dobbelt så høj som for signalerne ved 158 og 162?

Massespektret i brom med molekylerne $ \ ce {^ {158} Br2 +} $, $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ og $ \ ce {^ {162} Br2 +} $:

Brommassespektrum Som du kan se, er $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ næsten dobbelt i intensitet sammenlignet med $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ og $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ spids.

Den bog, jeg læser, siger simpelthen, at det er fordi

Sandsynligheden for, at to forskellige isotoper forekommer i en $ \ ce { Br2} $ -molekyle er dobbelt så stor som den samme isotop, der vises i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle.

Dette understøttes af $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ peak, dannet af isotoperne $ \ ce {^ {79} Br} $ og $ \ ce {^ {81} Br} $. Ligeledes er $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ peak dannet af to $ \ ce {^ {79} Br} $ isotoper og $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ dannes af to $ \ ce { ^ {81} Br} $ isotoper.

Imidlertid er jeg forvirret af forklaringen i bogen ovenfor. Hvorfor vises sandsynligheden for, at to forskellige isotoper forekommer i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle dobbelt så højt som den samme isotop i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle?

Svar

Alle mulige arrangementer af $ \ ce {Br2} $ molekyle:

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

Mængden af $ \ ce {^ {79} Br} $ og $ \ ce {^ {81} Br} $ i naturen er omtrent den samme, således er hver permutation lige så sandsynlig. Der er to arrangementer, der fører til $ 160 $ . Mens $ 158 $ og $ 162 $ hver kun har et arrangement. Derfor er $ 160 $ dobbelt så sandsynligt, at den findes sammenlignet med andre masser.

Kommentarer

  • Fordi der kun er to isotoper af brom, er resultatet af 160 amu i øjeblikket illustreret som mere sandsynligt end 162 eller 158.

Svar

En måde at forstå dette på, som måske er kendt, er Punnett-firkanten fra biologi, da de to isotoper har næsten 50/50 opdeling i naturen.

\ begin { array} {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}

Når der opdrættes to hybrider (Aa x Aa), er det dobbelt så sandsynligt at få en hybrid (Aa) end at få en homozygote. Tilsvarende her har du dobbelt så stor chance for at få en “hybri d “$ \ ce {^ {160} Br} $ end en bestemt” homozygote “$ \ ce {^ {158} Br} $ eller $ \ ce {^ {162} Br} $.

Imidlertid er jeg uenig med ordlyden af udsagnet:

Sandsynligheden for, at to forskellige isotoper forekommer i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle er to gange den for den samme isotop, der vises i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle.

Sandsynligheden er faktisk identisk med to forskellige isotoper, der forekommer, og ethvert par identiske isotoper, der forekommer. Dette kunne formuleres bedre:

Sandsynligheden for, at to forskellige isotoper forekommer i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle er dobbelt så stor som en bestemt samme isotop vises i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle.

Kommentarer

  • @Mithoron Jeg troede bare, det kunne være en god (anden) måde at visualiser det for nogen, der måske er vant til at se dette fra gymnasiets biologi, men ikke er vant til det i denne sammenhæng.
  • Jeg kan se, hvad du gjorde, ok OK, jeg ville bare sige, at dette spørgsmål ikke burde ' Overhovedet ikke være her.
  • Din bedre ordlyd bruger noget ikke godt engelsk: " af en bestemt samme isotop " læser bare ' ikke godt. Bedre kan være " dobbelt så stor som en bestemt isotop, der vises to gange i et $ \ ce {Br2} $ -molekyle ".

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *