MolDraw › Alat kimia › Kalkulator Pola Isotop
Kalkulator Pola Isotop (Spektrometri Massa)
Singkatnya: Kalkulator pola isotop untuk spektrometri massa: masukkan rumus molekul atau SMILES dan jenis ion untuk mendapatkan setiap puncak isotop dengan m/z dan intensitas relatif, massa monoisotopik, rata-rata, dan nominal, plot sentroid atau profil, aturan praktis M+1 dan M+2, serta perbandingan dengan puncak yang Anda amati. Gratis, berjalan di peramban web Anda, dan tidak perlu diunduh.
Pola dihitung secara eksak dari kelimpahan isotop alami setiap unsur, termasuk Cl, Br, S, Si, dan logam seperti Fe, Cu, Zn, Se, Sn, Pt, Ru, Pd, Ag, dan Hg. Muatan dan adisi memperhitungkan massa elektron.
Contoh
Bandingkan dengan spektrum hasil pengamatan
Daftar puncak
Cara menggunakan kalkulator pola isotop
- Ketik Rumus molekul seperti
C6H5Br,Pt(NH3)2Cl2, atauCuSO4·5H2O, atau ubah Jenis masukan ke SMILES. Gunakan huruf kapital yang benar (Cl, bukan CL). - Pilih Jenis ion: M+• untuk ionisasi elektron, [M+H]⁺ atau [M+Na]⁺ untuk electrospray positif, [M−H]⁻ untuk mode negatif. Untuk kompleks bermuatan seperti
[Pt(NH3)4]2+, pilih Ion sesuai tulisan. - Baca massa monoisotopik, rata-rata, dan nominal, lalu daftar puncak dengan m/z, intensitas relatif, dan % dari M.
- Pilih Profil dan Daya pisah untuk melihat bagaimana puncak menyatu atau terpisah pada instrumen Anda.
- Buka Bandingkan dengan spektrum hasil pengamatan dan tempel puncak Anda untuk memeriksa kecocokannya. Simpan dengan Unduh SVG, Unduh PNG, atau Unduh CSV.
Cara pola isotop dihitung
Sebagian besar unsur memiliki lebih dari satu isotop stabil. Karbon terdiri atas 98,93% ¹²C dan 1,07% ¹³C; klorin terdiri atas 75,76% ³⁵Cl dan 24,24% ³⁷Cl. Karena itu, molekul muncul dalam spektrum massa sebagai klaster puncak: pola isotop.
Untuk satu unsur dengan kelimpahan isotop a dan b, n atom memberikan suku-suku dari (a + b)ⁿ. Untuk rumus utuh, pola semua unsur dikalikan bersama. Ini adalah konvolusi polinomial. Kalkulator melakukannya secara eksak, dengan setiap isotop dari setiap unsur, dan hanya membuang suku di bawah 10⁻¹² dari puncak terbesar.
Cl₂: (0,7576 + 0,2424)² = 0,574 (M) + 0,367 (M+2) + 0,059 (M+4) → 100 : 64 : 10
Tiga massa yang berbeda
- Massa monoisotopik: menggunakan isotop paling melimpah dari setiap unsur (¹²C, ¹H, ¹⁴N, ¹⁶O, ³⁵Cl, ⁷⁹Br, ⁵⁶Fe, ¹⁹⁵Pt). Kafein C₈H₁₀N₄O₂ = 194,0804.
- Massa rata-rata: menggunakan berat atom standar, seperti pada massa molar. Kafein = 194,19 g/mol.
- Massa nominal: massa bilangan bulat dari isotop paling melimpah. Kafein = 194.
Untuk ion, massa elektron yang dilepas atau ditambahkan (masing-masing 0,000549 Da) ikut diperhitungkan, dan m/z adalah massa dibagi |z|. Spektrum profil menggambar setiap puncak isotop dengan lebar FWHM = m/R, dengan R adalah daya pisah.
Aturan praktis untuk M+1 dan M+2
| Isotop | Efek | Aturan cepat |
|---|---|---|
| ¹³C (1,07%) | M+1 | sekitar 1,1% dari M per atom karbon: C₁₀ memberikan M+1 ≈ 11% |
| ¹⁵N (0,36%) | M+1 | sekitar 0,37% per nitrogen |
| ¹⁸O (0,20%) | M+2 | sekitar 0,2% per oksigen |
| ³⁴S (4,25%) | M+2 | sekitar 4,4% per belerang |
| ²⁹Si, ³⁰Si | M+1, M+2 | sekitar 5,1% dan 3,4% per silikon |
| ³⁷Cl (24,24%) | M+2 | M : M+2 ≈ 3 : 1 untuk satu Cl |
| ⁸¹Br (49,31%) | M+2 | M : M+2 ≈ 1 : 1 untuk satu Br |
Klaster klorin dan bromin
| Halogen | M : M+2 : M+4 : M+6 |
|---|---|
| Cl | 100 : 32 |
| Cl₂ | 100 : 64 : 10 |
| Cl₃ | 100 : 96 : 31 : 3 |
| Cl₄ | 78 : 100 : 48 : 10 : 1 |
| Br | 100 : 97 |
| Br₂ | 51 : 100 : 49 |
| Br₃ | 34 : 100 : 97 : 32 |
| ClBr | 77 : 100 : 24 |
Contoh soal
CH₂Cl₂ (dua klorin)
Ion pada m/z 84, 86, dan 88 dari ³⁵Cl₂, ³⁵Cl³⁷Cl, dan ³⁷Cl₂.
0.7576² : 2 × 0.7576 × 0.2424 : 0.2424²
M : M+2 : M+4 = 100 : 64 : 10
Bromobenzena C₆H₅Br
⁷⁹Br dan ⁸¹Br hampir sama: 50,69% dan 49,31%.
M (m/z 156) dan M+2 (m/z 158) juga membawa kontribusi ¹³C.
M : M+2 = 100 : 97,5, M+1 = 6,5%
CHBr₃ (bromoform)
Tiga atom Br memberikan pola (1 + 1)³.
Puncak pada m/z 250, 252, 254, dan 256.
34 : 100 : 97 : 32 (mendekati 1 : 3 : 3 : 1)
C₆₀ (buckminsterfullerena)
60 karbon: M+1 ≈ 60 × 1,08% dari M.
Massa monoisotopik tepat 720,0000 (¹²C mendefinisikan satuan massa).
M : M+1 : M+2 = 100 : 65 : 21
Kafein pada ESI positif
C₈H₁₀N₄O₂ + H⁺ = C₈H₁₁N₄O₂⁺.
194,0804 + 1,00728 (proton) = 195,0877.
[M+H]⁺ m/z 195,0877, M+1 = 10,3%
Vankomisin [M+H]⁺
C₆₆H₇₅Cl₂N₉O₂₄: 66 karbon dan 2 klorin.
¹³C membuat M+1 ≈ 77%, dan dua Cl membuat M+2 hampir setinggi M.
m/z 1448,4375; M : M+1 : M+2 = 100 : 77 : 98
Sisplatin Pt(NH₃)₂Cl₂
Platina memiliki ¹⁹⁴Pt 32,9%, ¹⁹⁵Pt 33,8%, ¹⁹⁶Pt 25,2%, dan ¹⁹⁸Pt 7,4%, bercampur dengan pola Cl₂.
Klaster lebar dari m/z 296 hingga 306, tertinggi pada 300
Kesalahan umum
- Mencampur massa monoisotopik dan massa rata-rata. MS resolusi tinggi mengukur m/z monoisotopik; massa molar menggunakan berat atom rata-rata.
- Mengira puncak monoisotopik adalah yang tertinggi. Di atas kira-kira 90 karbon, atau dengan Br, Pt, Sn, atau Hg, puncak paling intens sering kali M+1, M+2, atau lebih tinggi.
- Lupa adisi. Pada electrospray, Anda jarang melihat M itu sendiri: cari [M+H]⁺ (+1,00728), [M+Na]⁺ (+22,98922), atau [M−H]⁻.
- Menganggap M+2 hanya berasal dari dua atom ¹³C. M+2 yang tinggi (lebih dari 30% dari M) menunjukkan Cl, Br, atau S, bukan karbon.
- Mengabaikan keadaan muatan. Untuk ion 2+, puncak isotop berjarak 0,5 m/z, bukan 1.
- Huruf kapital salah. CO adalah karbon monoksida; Co adalah kobalt. Tulis Cl, Br, dan Si dengan huruf kedua kecil.
Butuh struktur di balik rumus? Gambar molekul di MolDraw, editor struktur kimia online gratis, lalu salin rumus atau SMILES-nya ke kalkulator.
Buka editor MolDrawPertanyaan yang sering diajukan
Apa itu puncak M+2 dan apa penyebabnya?
Puncak M+2 berada 2 satuan massa di atas ion monoisotopik. Puncak M+2 yang besar berasal dari ³⁷Cl (sekitar sepertiga M per Cl), ⁸¹Br (kira-kira sama dengan M per Br), dan ³⁴S (sekitar 4,4% per S). Puncak M+2 yang kecil berasal dari dua atom ¹³C atau ¹⁸O.
Mengapa CH₂Cl₂ menunjukkan puncak dengan rasio 100 : 64 : 10?
Setiap klorin adalah ³⁵Cl (75,76%) atau ³⁷Cl (24,24%). Untuk dua klorin, rasionya 0,7576² : 2 × 0,7576 × 0,2424 : 0,2424², yaitu 100 : 64 : 10 untuk M, M+2, dan M+4.
Bagaimana memperkirakan jumlah karbon dari puncak M+1?
Bagi intensitas M+1 (sebagai % dari M) dengan 1,1. M+1 sebesar 11% menunjukkan sekitar 10 karbon. Nitrogen menambah sekitar 0,37% per atom, sehingga perkiraannya kasar untuk molekul yang kaya N.
Apa perbedaan massa monoisotopik dan massa rata-rata?
Massa monoisotopik menggunakan isotop paling melimpah dari setiap unsur dan merupakan besaran yang diukur MS resolusi tinggi. Massa rata-rata menggunakan berat atom standar dan dipakai untuk massa molar. Untuk kafein, nilainya 194,0804 dan 194,19.
Mengapa puncak monoisotopik bukan yang tertinggi untuk molekul besar?
Setiap karbon memiliki peluang 1,07% untuk menjadi ¹³C. Dengan sekitar 90 karbon atau lebih, peluang molekul mengandung setidaknya satu ¹³C melebihi peluang tidak mengandung sama sekali, sehingga M+1 menjadi puncak tertinggi.
Bagaimana resolusi mengubah pola isotop?
Pada daya pisah rendah, puncak dengan massa nominal yang sama menyatu menjadi satu. Pada daya pisah tinggi (di atas sekitar 50 000 di dekat m/z 500), struktur halus muncul, misalnya puncak ¹³C₂ dan ³⁴S pada M+2 terpisah sekitar 0,011 Da.
Kelimpahan isotop apa yang digunakan kalkulator ini?
Kalkulator ini menggunakan kelimpahan isotop representatif dan massa atom IUPAC untuk semua isotop stabil setiap unsur, termasuk logam Fe, Cu, Zn, Se, Sn, Pt, Ru, Pd, Ag, dan Hg.
Alat kimia terkait
Terakhir diperbarui: