Waarom is de kans voor het signaal bij 160 in het broom-massaspectrum twee keer zo groot als bij de signalen bij 158 en 162?

Het massaspectrum in broom, met de moleculen $ \ ce {^ {158} Br2 +} $, $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ en $ \ ce {^ {162} Br2 +} $:

Broom-massaspectrum Zoals u kunt zien, is $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ bijna het dubbele in intensiteit vergeleken met $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ en $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ piek.

Het boek dat ik aan het lezen ben, stelt eenvoudigweg dat dit komt doordat

De kans dat twee verschillende isotopen voorkomen in een $ \ ce { Het Br2} $ -molecuul is tweemaal zo groot als hetzelfde isotoop dat voorkomt in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul.

Dit wordt ondersteund door het $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ piek, gevormd uit de $ \ ce {^ {79} Br} $ en $ \ ce {^ {81} Br} $ isotopen. Evenzo wordt $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ piek gevormd uit twee $ \ ce {^ {79} Br} $ isotopen en $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ wordt gevormd uit twee $ \ ce { ^ {81} Br} $ isotopen.

Ik ben echter in de war door de uitleg die in het bovenstaande boek wordt gegeven. Waarom is de kans dat twee verschillende isotopen voorkomen in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul tweemaal zo groot als dezelfde isotoop in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul?

Antwoord

Alle mogelijke arrangementen van $ \ ce {Br2} $ molecuul:

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

De hoeveelheid $ \ ce {^ {79} Br} $ en $ \ ce {^ {81} Br} $ van aard is ongeveer hetzelfde, dus elke permutatie is even waarschijnlijk. Er zijn twee arrangementen die leiden tot $ 160 $ . Terwijl $ 158 $ en $ 162 $ elk slechts één indeling hebben. Daarom is de kans dat $ 160 $ twee keer zo groot is als andere massas.

Reacties

  • Omdat er maar twee isotopen van broom zijn, wordt de uitkomst van 160 amu momenteel geïllustreerd als waarschijnlijker dan 162 of 158.

Antwoord

Een manier om dit te begrijpen die misschien bekend is, is die van het Punnett-vierkant uit de biologie, aangezien de twee isotopen in de natuur bijna 50/50 gesplitst zijn.

\ 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}

Als je twee hybriden (Aa x Aa) kweekt, is de kans twee keer zo groot dat je een hybride (Aa) krijgt dan een van beide homozygoten. Evenzo heb je hier twee keer de kans om een “hybri d “$ \ ce {^ {160} Br} $ dan een bepaalde” homozygoot “$ \ ce {^ {158} Br} $ of $ \ ce {^ {162} Br} $.

Ik ben het echter niet eens met de bewoording van de bewering:

De kans dat twee verschillende isotopen voorkomen in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul is tweemaal die van dezelfde isotoop die voorkomt in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul.

De waarschijnlijkheid is eigenlijk identiek voor twee verschillende isotopen die voorkomen en elk paar identieke isotopen dat voorkomt. Dit zou beter kunnen worden geformuleerd:

De kans dat twee verschillende isotopen voorkomen in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul is twee keer zo groot als die van een bepaald isotoop verschijnen in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul.

Reacties

  • @Mithoron Ik dacht dat het een goede (andere) manier zou zijn om visualiseer het voor iemand die misschien gewend is om dit te zien vanuit de biologie van de middelbare school, maar niet gewend is in deze context.
  • Ik begrijp wat je deed, oké, ik wilde alleen maar zeggen dat deze vraag niet ' Ik ben hier helemaal niet.
  • In je betere bewoording wordt niet goed Engels gebruikt: " van een bepaald zelfde isotoop " leest ' gewoon niet goed. Beter zou " twee keer zo kunnen zijn als een bepaald isotoop dat tweemaal voorkomt in een $ \ ce {Br2} $ -molecuul ".

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *