- O método de fragmentação por impacto eletrônico não é adequado para a determinação da massa molecular de um composto. Por quê? Quais são os métodos alternativos? De um modo geral, diga o que estes métodos apresentam de diferente do IE que os torna mais adequados a este tipo de análise?
Passo 1
O enunciado pergunta por que o método de ionização por impacto eletrônico (IE) não é adequado para determinar a massa molecular de um composto e quais métodos alternativos existem. O conteúdo aqui é espectrometria de massas, mais especificamente comparação entre ionização “dura” (IE) e ionizações “suaves” que preservam o íon molecular.
Passo 2
Na ionização por impacto eletrônico, o composto em fase gasosa é bombardeado com elétrons de alta energia (tipicamente
eV). Isso cria o íon molecular radical
, mas a alta energia provoca quebras intensas nas ligações, gerando numerosos fragmentos. Como consequência, o pico correspondente ao íon molecular intacto fica muito fraco ou mesmo ausente, impedindo a determinação confiável da massa molecular.
Passo 3
Os principais métodos alternativos usam ionização suave, ou seja, aplicam energia controlada para minimizar fragmentação e favorecer a formação de íons moleculares intactos ou protonados:
- Ionização Química (CI): um gás reagente (por ex. metano) é previamente ionizado e transfere prótons a
, formando principalmente o íon com fragmentação reduzida. - Electrospray Ionization (ESI): o analito em solução é nebulizado e submetido a um forte campo elétrico, gerando gotículas carregadas. Após evaporação do solvente, obtém-se íons múltiplos do tipo
, ideal para moléculas polares e biomoléculas de alto peso. - Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI): o analito é misturado a uma matriz orgânica cristalina que absorve pulsos de laser, liberando o analito ionizado como
com quase nenhuma fragmentação. - Fast Atom Bombardment (FAB): usa um feixe de átomos rápidos (geralmente xenônio ou argônio) sobre uma matriz líquida, promovendo ionização suave e gerando o íon molecular com poucas quebras de ligação.
Passo 4
Em geral, esses métodos diferem do IE por empregar energias de ionização menores ou mecanismos de transferência de carga indireta, de modo a preservar a estrutura do íon molecular. Eles produzem íons moleculares ou pseudo-ións moleculares de alta abundância, facilitando a leitura precisa do pico correspondente ao peso molecular da substância.
Resposta
O IE não serve porque é um método de ionização “dura” que fragmenta intensamente o analito, fazendo o pico do íon molecular desaparecer ou ficar muito fraco. Em vez disso, usam-se técnicas de ionização suave (CI, ESI, MALDI, FAB) que aplicam energia controlada ou transferência de prótons para gerar íons moleculares intactos ou protonados com mínima fragmentação, permitindo determinar de forma confiável a massa molecular.