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1[화학분석기사 필기] 16년 2회차
다음 그림은 매칠브로마이드(CH3Br)의 질량스펙트럼이다. (최고분해능 m/z=1) M 피크는 C12H3Br79 화학종에 해당한다. 다음 설명 중 옳은 것은?
1
피크 a는 큰 피크 M의 위성피크로서, M 피크의 간섭 잡음 때문에 생긴 것이다.
2
피크가 4개인 것은 브로민의 동위원소가 4개이기 때문이다.
3
피크 c는 M+3피크라 불린다. 동위원소 중 가장 큰 것들의 기여로 나타난다.
4
M과 b의 크기가 같은 것은 탄소화 브로민 중 동위원소인 C13과 Br81 함량이 각각 1/2씩 되기 때문이다.
해설
그림의 질량스펙트럼은 m/z가 커지는 방향으로 큰 피크 M — 작은 피크 a — M과 비슷한 높이의 큰 피크 b — 작은 피크 c 순서로 네 개의 선이 나타난다. 발문대로 M은 12CH379Br(m/z 94)에 해당한다.
M보다 1만큼 큰 a는 M+1 피크로 13C가 들어간 화학종(m/z 95), M보다 2만큼 큰 b는 M+2 피크로 81Br이 들어간 화학종(m/z 96)이다. 그리고 3만큼 큰 c는 M+3 피크로 13C와 81Br이 동시에 들어간, 즉 두 원소의 무거운 동위원소가 함께 기여한 화학종(m/z 97)이다. 이 설명이 옳다.
나머지는 모두 틀렸다. a는 잡음이 만든 위성피크가 아니라 13C 동위원소 때문에 생긴 실제 피크이고, 브로민의 동위원소는 79Br·81Br 두 개뿐이며 피크가 넷인 것은 탄소와 브로민 동위원소의 조합 때문이다. 또 M과 b의 높이가 거의 같은 이유는 79Br와 81Br의 존재비가 약 50 : 50이기 때문이지 13C 때문이 아니다(13C의 천연 존재비는 약 1.1%에 불과해 a와 c가 작게 나온다).
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