Dlaczego prawdopodobieństwo sygnału przy 160 w widmie masowym bromu jest dwa razy większe niż dla sygnałów przy 158 i 162?

Widmo mas w bromie, z cząsteczkami $ \ ce {^ {158} Br2 +} $, $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ i $ \ ce {^ {162} Br2 +} $:

Widmo masowe bromu Jak widać, $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ jest prawie dwukrotnie intensywniejsze w porównaniu z $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ i $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ szczyt.

Książka, którą czytam, po prostu stwierdza, że dzieje się tak, ponieważ

Prawdopodobieństwo wystąpienia dwóch różnych izotopów w $ \ ce { Cząsteczka Br2} $ jest dwa razy większa od tego samego izotopu występującego w cząsteczce $ \ ce {Br2} $.

Jest to obsługiwane przez $ \ ce {^ {160} Br2 +} $ szczyt, utworzony z izotopów $ \ ce {^ {79} Br} $ i $ \ ce {^ {81} Br} $. Podobnie $ \ ce {^ {158} Br2 +} $ szczyt jest utworzony z dwóch $ \ ce {^ {79} Br} $ izotopów, a $ \ ce {^ {162} Br2 +} $ jest utworzony z dwóch $ \ ce { ^ {81} Br} $ izotopy.

Jednak jestem zdezorientowany wyjaśnieniem podanym w powyższej książce. Dlaczego prawdopodobieństwo wystąpienia dwóch różnych izotopów w cząsteczce $ \ ce {Br2} $ jest dwa razy większe niż w przypadku tego samego izotopu w cząsteczce $ \ ce {Br2} $?

Odpowiedź

Wszystkie możliwe układy $ \ ce {Br2} $ cząsteczki:

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

Kwota $ \ ce {^ {79} Br} $ i $ \ ce {^ {81} Br} $ są mniej więcej takie same, zatem każda permutacja jest równie prawdopodobna. Istnieją dwa ustalenia, które prowadzą do 160 $ . Podczas gdy 158 $ i 162 $ mają tylko jeden układ. Dlatego prawdopodobieństwo znalezienia 160 USD jest dwukrotnie większe niż w przypadku innych mas.

Komentarze

  • Ponieważ istnieją tylko dwa izotopy bromu, wynik 160 amu jest obecnie przedstawiany jako bardziej prawdopodobny niż 162 lub 158.

Odpowiedź

Sposobem zrozumienia tego, który może być znajomy, jest kwadrat Punnetta z biologii, ponieważ te dwa izotopy mają prawie 50/50 rozszczepień w naturze.

\ 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}

Podczas hodowli dwóch mieszańców (Aa x Aa) prawdopodobieństwo otrzymania hybrydy (Aa) jest dwa razy większe niż uzyskania jednej z homozygot. Podobnie, tutaj masz podwójną szansę na zdobycie „hybri” d „$ \ ce {^ {160} Br} $ niż określona” homozygota „$ \ ce {^ {158} Br} $ lub $ \ ce {^ {162} Br} $.

Jednak nie zgodziłbym się ze sformułowaniem tego stwierdzenia:

Prawdopodobieństwo wystąpienia dwóch różnych izotopów w cząsteczce $ \ ce {Br2} $ jest dwa razy większe tego samego izotopu pojawiającego się w cząsteczce $ \ ce {Br2} $.

Prawdopodobieństwo jest identyczne w przypadku dwóch różnych izotopów występujących i każda występująca para identycznych izotopów. Można to wyrazić lepiej:

Prawdopodobieństwo wystąpienia dwóch różnych izotopów w cząsteczce $ \ ce {Br2} $ jest dwa razy większe niż w przypadku tego samego izotopu pojawiające się w cząsteczce $ \ ce {Br2} $.

Komentarze

  • @Mithoron Pomyślałem, że to może być dobry (inny) sposób wizualizuj to dla kogoś, kto może być przyzwyczajony do oglądania tego z biologii w szkole średniej, ale nie przyzwyczajony do tego w tym kontekście.
  • Rozumiem, co zrobiłeś, cóż, chciałem tylko powiedzieć, że to pytanie nie powinno ' w ogóle tu nie jestem.
  • Twoje lepsze sformułowanie zawiera trochę niezbyt dobrego angielskiego: " tego samego isotope " po prostu nie ' nie czyta dobrze. Lepiej byłoby " dwa razy więcej niż dany izotop występujący dwukrotnie w cząsteczce $ \ ce {Br2} $ ".

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *