Hvorfor er sannsynligheten for signalet 160 i brommassespektret dobbelt så høyt som for signalene ved 158 og 162?

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

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

Boken jeg leser sier ganske enkelt at dette er fordi

Sannsynligheten for at to forskjellige isotoper oppstår i en $ \ ce { Br2} $ -molekyl er dobbelt så mye som den samme isotopen som vises i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl.

Dette støttes av $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ topp, dannet fra $ \ ce {^ {79} Br} $ og $ \ ce {^ {81} Br} $ isotoper. På samme måte er $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ topp dannet av to $ \ ce {^ {79} Br} $ isotoper og $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ er dannet av to $ \ ce { ^ {81} Br} $ isotoper.

Imidlertid er jeg forvirret av forklaringen i boka ovenfor. Hvorfor forekommer sannsynligheten for at to forskjellige isotoper forekommer i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl dobbelt så mye som den samme isotopen i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl?

Svar

Alle mulige arrangementer av $ \ ce {Br2} $ molekyl:

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

Mengden $ \ ce {^ {79} Br} $ og $ \ ce {^ {81} Br} $ i naturen er omtrent det samme, dermed er hver permutasjon like sannsynlig. Det er to ordninger som fører til $ 160 $ . Mens $ 158 $ og $ 162 $ hver har bare ett arrangement. Derfor er $ 160 $ dobbelt så sannsynlig å bli funnet sammenlignet med andre masser.

Kommentarer

  • Fordi det bare er to isotoper av brom, er utfallet av 160 amu for tiden illustrert som mer sannsynlig enn 162 eller 158.

Svar

En måte å forstå dette som kan være kjent, er den på Punnett-firkanten fra biologi, siden de to isotoper har nesten 50/50 splittet natur.

\ 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 du avler to hybrider (Aa x Aa), er det dobbelt så sannsynlig å få en hybrid (Aa) enn å få en homozygot. På samme måte har du to ganger sjansen til å få en «hybri d «$ \ ce {^ {160} Br} $ enn en bestemt» homozygote «$ \ ce {^ {158} Br} $ eller $ \ ce {^ {162} Br} $.

Imidlertid vil jeg være uenig med ordlyden i utsagnet:

Sannsynligheten for at to forskjellige isotoper oppstår i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl er to ganger den samme isotopen som vises i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl.

Sannsynligheten er faktisk identisk med to forskjellige isotoper som forekommer og noen par identiske isotoper som forekommer. Dette kan ordes bedre:

Sannsynligheten for at to forskjellige isotoper forekommer i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl er dobbelt så stor som for en bestemt samme isotop vises i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl.

Kommentarer

  • @Mithoron Jeg tenkte bare at det kan være en god (annen) måte å visualiser det for noen som kan være vant til å se dette fra videregående biologi, men ikke vant til det i denne sammenhengen.
  • Jeg ser hva du gjorde, vel OK, jeg ville bare si at dette spørsmålet ikke burde ' t være her i det hele tatt.
  • Din bedre ordlyd bruker noe ikke bra engelsk: " av en bestemt samme isotopen " leser bare ikke '. Bedre kan være " dobbelt så mye som en bestemt isotop som vises to ganger i et $ \ ce {Br2} $ -molekyl ".

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *