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title: "Isotopenmuster in der Massenspektrometrie: M+1, M+2, Cl und Br | MolDraw Blog"
url: https://www.moldraw.com/de/blog/isotope-pattern-mass-spec-guide.html
description: "So liest du Isotopenmuster in Massenspektren: Faustregeln für M+1 und M+2, Chlor- und Brom-Cluster, monoisotopische vs. mittlere Masse, Addukte und Auflösung – mit Rechenbeispielen und kostenlosem Rechner."
lang: de
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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# Isotopenmuster in der Massenspektrometrie: So liest du M+1, M+2 und Halogen-Cluster

Veröffentlicht: 19. Okt. 2026 · Autor: Scidart Academy · Lesezeit: ca. 7 Min.

![Balkendiagramm des Isotopenmusters von Dichlormethan mit Peaks bei m/z 84, 86 und 88 im Verhältnis 100 zu 64 zu 10](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/isotope-pattern-mass-spec-guide.webp)

Zwei Chloratome verleihen CH₂Cl₂ sein Isotopenmuster 100 : 64 : 10 bei m/z 84, 86 und 88.

**Kurzantwort:** Ein Isotopenmuster ist die Gruppe von Peaks, die ein Molekül liefert, weil seine Atome mehrere Isotope haben. Kohlenstoff trägt bei M+1 etwa **1,1 % von M pro Kohlenstoffatom** bei. Ein Chloratom ergibt M : M+2 ≈ **3 : 1**, ein Bromatom ≈ **1 : 1**, und Schwefel fügt bei M+2 4,4 % hinzu. CH₂Cl₂ zeigt 100 : 64 : 10 bei m/z 84, 86 und 88. Der kostenlose [Isotopenmuster-Rechner](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html) berechnet das exakte Muster für jede Formel und jeden SMILES, mit Addukten, Auflösung und Vergleich mit deinem Spektrum.

## Die wichtigsten Begriffe auf einen Blick

| Isotopenmuster | Die Gruppe von Peaks, die ein Molekül im Massenspektrum liefert, weil seine Atome als verschiedene Isotope vorkommen. |
| --- | --- |
| M, M+1, M+2 | M ist das monoisotopische Ion. M+1 und M+2 sind 1 bzw. 2 Masseneinheiten schwerer. |
| Monoisotopische Masse | Masse mit dem häufigsten Isotop jedes Elements. Koffein C₈H₁₀N₄O₂: 194,0804. |
| Mittlere Masse | Masse mit den Standard-Atomgewichten. Koffein: 194,19 g/mol. |
| Nominelle Masse | Ganzzahlige Masse aus den häufigsten Isotopen. Koffein: 194. |
| Auflösungsvermögen | R = m/Δm, wobei Δm die Peakbreite auf halber Höhe ist (FWHM). |

## Faustregeln für Isotope

| Element | Schweres Isotop | Natürliche Häufigkeit | Wirkung auf das Muster |
| --- | --- | --- | --- |
| C | ¹³C | 1.07% | M+1 ≈ 1,1 % von M pro Kohlenstoffatom |
| N | ¹⁵N | 0.36% | M+1 ≈ 0,37 % pro Stickstoffatom |
| O | ¹⁸O | 0.20% | M+2 ≈ 0,2 % pro Sauerstoffatom |
| S | ³⁴S | 4.25% | M+2 ≈ 4,4 % pro Schwefelatom |
| Cl | ³⁷Cl | 24.24% | M : M+2 ≈ 3 : 1 pro Chloratom |
| Br | ⁸¹Br | 49.31% | M : M+2 ≈ 1 : 1 pro Bromatom |
| F, P, I, Na | keine | 100 % ein Isotop | keine zusätzlichen Peaks |

Bei mehreren Halogenen multipliziert man das Binom aus. Für n Chloratome ist das Muster ungefähr (3 + 1)ⁿ. Zwei Cl ergeben 100 : 64 : 10, drei Cl 100 : 96 : 31 : 3, zwei Br 51 : 100 : 49 und drei Br 34 : 100 : 97 : 32.

CH₂Cl₂ als M+•: Peaks bei m/z 84, 86 und 88 im Verhältnis 100 : 64 : 10 durch die zwei Chloratome.

## So wird ein exaktes Isotopenmuster berechnet

Jedes Element trägt ein kleines Polynom bei: seine Isotopenmassen mit ihren Häufigkeiten. Für Chlor ist es 0,7576 (Masse 35) + 0,2424 (Masse 37). Ein Molekül mit n Chloratomen erhebt es zur n-ten Potenz. Anschließend werden die Polynome aller Elemente miteinander multipliziert. Das nennt man **Polynomfaltung**.

Der [Isotopenmuster-Rechner](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html) macht das exakt für jedes stabile Isotop jedes Elements und behält die mittlere Masse jedes Peaks bei. Er verwirft nur Terme, die kleiner als 10⁻¹² des größten sind. Für ein Profilspektrum bleibt auch die Feinstruktur erhalten, sodass Peaks, die sich um wenige mDa unterscheiden, bei hohem Auflösungsvermögen getrennt erscheinen können.

## So verwendest du den Isotopenmuster-Rechner

1. Öffne den [Isotopenmuster-Rechner](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html).
2. Wähle bei **Art der Eingabe** **Summenformel** oder **SMILES**. Gib sie bei **Formel oder SMILES** ein, zum Beispiel `C6H5Br` oder `Pt(NH3)2Cl2`.
3. Wähle den **Ionentyp**: M+• für EI, [M+H]⁺, [M+Na]⁺ oder [M+K]⁺ für positives ESI, [M−H]⁻ oder [M+Cl]⁻ für den negativen Modus oder **Ion as written** (Ion wie geschrieben) für eine geladene Formel wie `[Pt(NH3)4]2+`.
4. Lies monoisotopische, mittlere und nominelle Masse, den intensivsten Peak sowie die Werte für M+1 und M+2 mit den Schätzungen nach Faustregel ab.
5. Stelle **Anzeige** auf **Profil (Auflösung wählen)** und gib ein **Auflösungsvermögen (m/Δm)** ein, um die Form auf deinem Gerät zu sehen.
6. Öffne **Mit einem gemessenen Spektrum vergleichen**, füge deine Paare aus m/z und Intensität ein und lies die Bewertung der Übereinstimmung ab. Mit **Beispiel laden** probierst du es aus.
7. Speichere mit **SVG herunterladen**, **PNG herunterladen** oder **CSV herunterladen**.

## Rechenbeispiele

### 1. Dichlormethan, CH₂Cl₂

Die Ionen ³⁵Cl₂, ³⁵Cl³⁷Cl und ³⁷Cl₂ erscheinen bei m/z 84, 86 und 88. Verhältnis = 0,7576² : 2 × 0,7576 × 0,2424 : 0,2424² = **100 : 64 : 10**. Das kleine M+1 (1,1 %) stammt von dem einen Kohlenstoffatom.

### 2. Brombenzol, C₆H₅Br

M bei m/z 156 und M+2 bei m/z 158 im Verhältnis **100 : 97,5**, weil ⁷⁹Br und ⁸¹Br zu 50,69 % und 49,31 % vorkommen. M+1 beträgt 6,5 % durch sechs Kohlenstoffatome.

### 3. Koffein im positiven Elektrospray

C₈H₁₀N₄O₂ hat die monoisotopische Masse 194,0804. Mit einem Proton (1,00728) ergibt sich [M+H]⁺ bei **m/z 195,0877**. M+1 beträgt 10,3 % von M: 8 × 1,08 % vom Kohlenstoff plus 4 × 0,37 % vom Stickstoff.

### 4. Fulleren C₆₀

Monoisotopische Masse 720,0000. Mit 60 Kohlenstoffatomen beträgt M+1 65 % und M+2 21 % von M. Ab etwa 90 Kohlenstoffatomen wäre M+1 höher als M.

### 5. Vancomycin, C₆₆H₇₅Cl₂N₉O₂₄

[M+H]⁺ bei m/z 1448,4375. Die 66 Kohlenstoffatome bringen M+1 auf etwa 77 %, und die zwei Chloratome heben M+2 auf etwa 98 %, sodass M, M+1 und M+2 fast gleich hoch sind.

### 6. Cisplatin, Pt(NH₃)₂Cl₂

Platin hat vier Hauptisotope (¹⁹⁴Pt 32,9 %, ¹⁹⁵Pt 33,8 %, ¹⁹⁶Pt 25,2 %, ¹⁹⁸Pt 7,4 %). Zusammen mit Cl₂ erstreckt sich der Cluster von m/z 296 bis 306, und der höchste Peak liegt bei m/z 300, nicht beim monoisotopischen Wert 299.

## Übersichtstabelle: Was das Muster verrät

| Was du siehst | Wahrscheinliche Ursache |
| --- | --- |
| M+1 ≈ 1,1 % × n von M | n Kohlenstoffatome |
| M+2 ≈ 33 % von M | ein Chloratom |
| M+2 ≈ M | ein Bromatom |
| M : M+2 : M+4 ≈ 100 : 64 : 10 | zwei Chloratome |
| M : M+2 : M+4 ≈ 1 : 2 : 1 | zwei Bromatome |
| M+2 ≈ 4 bis 5 % von M | ein Schwefelatom |
| Isotopenpeaks im Abstand von 0,5 | ein 2+-Ion |
| Breiter Cluster aus vielen Peaks | ein Metall mit mehreren Isotopen (Sn, Pt, Hg, Ru, Pd) |

## Häufige Fehler

- Einen ESI-Peak mit der Masse des Neutralmoleküls vergleichen. Addiere oder subtrahiere zuerst das Addukt.
- Bei hochauflösenden Messungen die mittlere Masse verwenden. HRMS misst monoisotopische m/z-Werte.
- Annehmen, dass M immer der höchste Peak ist. Bei großen Molekülen und vielen Metallen liegt der höchste Peak über M.
- Die Elektronenmasse bei exakten m/z-Werten vergessen. Sie beträgt 0,000549 Da pro Ladung, was im ppm-Bereich zählt.
- CO für Cobalt oder CL für Chlor schreiben. Verwende Co und Cl.

## Prüfungstipps

- **A-Level und IB:** Ein Paar im Verhältnis 3 : 1 im Abstand von zwei Einheiten bedeutet ein Cl, ein Paar 1 : 1 ein Br. Drei Peaks 1 : 2 : 1 bedeuten zwei Br, 9 : 6 : 1 zwei Cl.
- **A-Level:** Zahl der Kohlenstoffatome ≈ (Höhe von M+1 / Höhe von M) × 100 / 1,1.
- **AP Chemistry:** Massenspektren von Elementen liefern direkt die Isotopenhäufigkeiten. Mittlere Atommasse = Σ (Isotopenmasse × Anteil).
- **JEE und NEET:** Übe die Berechnung der mittleren Atommasse aus Isotopendaten, zum Beispiel Cl: 0,7576 × 34,969 + 0,2424 × 36,966 = 35,45.
- **Studium:** Nutze die exakte Masse (innerhalb von 5 ppm) zusammen mit dem Isotopenmuster, um zwischen möglichen Summenformeln zu wählen, und nutze die A+2-Peaks, um S, Cl und Br zu zählen.

Prüfe jede Formel mit dem [Isotopenmuster-Rechner](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html) und vergleiche sie dann im [Massenspektrum-Viewer](https://www.moldraw.com/de/tools/mass-spec-viewer/) mit deinem Spektrum.

## Fragen und Antworten

### Was ist ein Isotopenmuster in der Massenspektrometrie?

Es ist die Gruppe von Peaks, die ein Molekül liefert, weil seine Atome als verschiedene Isotope vorkommen. Die relativen Höhen von M, M+1, M+2 usw. hängen von den Elementen und ihrer Anzahl ab.

### Wie erkenne ich Chlor und Brom in einem Massenspektrum?

Ein Chloratom ergibt M und M+2 im Verhältnis 3 : 1, ein Bromatom M und M+2 im Verhältnis 1 : 1. Zwei Chloratome ergeben 100 : 64 : 10, zwei Bromatome etwa 1 : 2 : 1.

### Wie bestimme ich die Zahl der Kohlenstoffatome aus dem M+1-Peak?

Teile die Höhe von M+1 (in Prozent von M) durch 1,1. Ein M+1 von 11 % bedeutet etwa 10 Kohlenstoffatome. Stickstoff trägt etwa 0,37 % pro Atom bei; ziehe das zuerst ab, wenn N vorhanden ist.

### Wie groß ist die monoisotopische Masse von Koffein?

Koffein, C₈H₁₀N₄O₂, hat eine monoisotopische Masse von 194,0804 und eine mittlere Masse von 194,19. Sein [M+H]⁺-Ion erscheint bei m/z 195,0877.

### Warum ist bei großen Molekülen der höchste Peak nicht der monoisotopische?

Jedes Kohlenstoffatom ist mit 1,07 % Wahrscheinlichkeit ein ¹³C. Ab etwa 90 Kohlenstoffatomen enthalten die meisten Moleküle mindestens ein ¹³C, sodass der M+1-Peak höher wird als M.

### Was ist der Unterschied zwischen Centroid- und Profilmodus?

Der Centroid-Modus zeigt einen Strich pro Isotopenpeak. Der Profilmodus zeigt die echte Peakform mit einer durch das Auflösungsvermögen bestimmten Breite, FWHM = m/R; nahe Peaks verschmelzen also bei niedriger Auflösung und trennen sich bei hoher.

### Warum liegen die Isotopenpeaks mancher Ionen 0,5 auseinander?

Der Abstand beträgt 1/z. Ein zweifach geladenes Ion wie [M+2H]²⁺ hat Isotopenpeaks im Abstand von 0,5 m/z, ein dreifach geladenes im Abstand von 0,33.

## Weitere Tools

[Isotopenmuster-Rechner](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/isotope-pattern-calculator.html) [MO-Diagramm-Generator](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/molecular-orbital-diagram-generator.html) [Kristallfeldaufspaltungs-Diagramm](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/crystal-field-splitting-diagram.html) [Rechner für die exakte Masse](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/exact-mass-calculator.html) [Massenspektrum-Vorhersage](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/mass-spectrum-predictor.html) [Massenspektrum-Viewer](https://www.moldraw.com/de/tools/mass-spec-viewer/) [Molekulargewicht-Rechner](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/molecular-weight-calculator.html) [Summenformel-Finder](https://www.moldraw.com/de/tools/free-chem-tools/molecular-formula-finder.html)

## Weitere Anleitungen

[Leitfaden zum Massenspektrum-Viewer](https://www.moldraw.com/de/blog/mass-spectrum-viewer-guide.html) [KI-Spektroskopie-Plugin](https://www.moldraw.com/de/blog/ai-spectroscopy-plugin-nmr-ms-uv-prediction.html) [Leitfaden zu MO-Diagrammen](https://www.moldraw.com/de/blog/molecular-orbital-diagram-guide.html) [Leitfaden zur Kristallfeldtheorie](https://www.moldraw.com/de/blog/crystal-field-theory-splitting-guide.html) [Leitfaden zum NMR-Spektrum-Viewer](https://www.moldraw.com/de/blog/nmr-spectrum-viewer-guide.html) [Kostenlose Chemie-Tools und Rechner](https://www.moldraw.com/de/blog/free-chemistry-tools-and-calculators.html)

Zuletzt aktualisiert: 19. Oktober 2026