Hidrogênio tem dois isótopos estáveis
e
e enxofre tem quatro isótopos estáveis
e
. Quantos picos seriam observados no espectro de massa correspondente ao íon positivo do
? Assuma que não se observa decomposição desse íon em fragmentos menores.
Passo 1
O enunciado pede: “Quantos picos seriam observados no espectro de massa correspondente ao íon positivo do
?”\n
Informações dadas:
Informações dadas:
- Hidrogênio tem dois isótopos estáveis:
e .\n - Enxofre tem quatro isótopos estáveis:
.\n - Assuma que o íon molecular
não se decompõe (portanto só existe o íon molecular) e que cada íon observado tem carga (logo = massa total em unidades de massa atômica inteira para nosso propósito).
Passo 2
Entendendo o que conta como pico: cada pico no espectro de massa corresponde a um valor distinto de massa (ou
) do íon molecular. Como temos isótopos diferentes, o mesmo tipo de molécula pode ter massas diferentes dependendo da combinação de isótopos. Para o íon
a massa total é a soma das massas dos dois H e do S:
Aqui
são cada um
ou
(unidades de massa atômica aproximadas) e
é um dos
. O objetivo é listar todas as somas possíveis e contar quantas são distintas.
Passo 3
Contando as combinações de hidrogênio: os dois átomos de H podem ser
Observação importante sobre permutação:
e
produzem a mesma massa total, então contam como uma única combinação de massa. Agora calcule as massas parciais dos dois hidrogênios:
Passo 4
Agora combine cada uma dessas massas de H com cada isótopo do enxofre (
). Primeiro para
:
Passo 5
Para
:
Passo 6
Para
:
Passo 7
Juntando todos os valores obtidos nos passos anteriores, temos a lista (com repetições):
Agora extraímos os valores distintos (cada valor distinto corresponde a um pico):
São as massas inteiras de
até
inclusive.
Passo 8
Contagem final: existem
valores distintos de massa, logo serão observados
picos no espectro de massa do íon positivo
nas condições dadas.