domingo, 5 de abril de 2015

Como são determinadas as massas atômicas das espécies química?

Ilustração de um espectrômetro de massas
Atualmente, o método mais preciso e direto para determinar massas atômicas e moleculares é a espectrometria de massas. Essa técnica se utiliza da movimentação de íons em campos elétricos e magnéticos para determinar a relação carga/massa dessas espécies.

A amostra, na fase gasosa, é bombardeada com elétrons de alta energia. Na colisão entre elétrons e os átomos ou moléculas gasosas, formam-se íons positivos. Esses íons são acelerados ao experimentarem a ação das placas de cargas opostas, sendo defletidos para trajetórias circulares por ação de um ímã. O raio da circunferência depende da razão carga/ massa. Os íons de menor razão descrevem circunferências maiores que as observadas para os que apresentam maior razão, possibilitando separá-los. os íons atingem o detector que registra uma corrente elétrica para cada tipo de íon. Como as correntes são diretamente proporcionais aos tipos de íons, é possível determinar a abundância  relativa dos isótopos.
A figura ilustra o espectro de massas obtido para o cloro atômico.

Fonte:
Coleção Estudo EM1

Você é capaz de visualizar como o espectrômetro de massas provoca desvios diferentes nas espécies química? O experimento abaixo ilustra o funcionamento de um espectrômetro de massas, veja:


 Explicação do vídeo:

Observe que, abaixo da superfície, há um ímã que interage fazendo as bolinhas desviarem. Coo essas bolinhas têm massas diferentes, a ação do campo elétrico também será diferente. Moléculas menores (representadas por bolinhas menores) são influenciadas pelo campo magnético de forma mais significativa e, por isso, o ângulo de desvio é maior. A carga resultante da espécie também deve ser investigadas. Em u átomo ou grupo de átomos, a carga resultante é nula, pois o número de prótons e elétricos é o mesmo. quando for diferente, a espécie é denominada íons e apresentada uma carga resultante. quanto mais intensa for essa carga, maior será a influencia do campo e, assim, maior o ângulo de desvio.

Veja também: Como fazer um espectrômetro de massas em casa

Leia mais: Espectrometria de Massas

Aprofunde mais no conhecimento assistindo o vídeo: A Espectrometria de Massas, incluindo Fontes de Ionização, Analisadores de Massas e Detectores.


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