다음 표를 참고하여 C12H24(분자량, M=168)에 대해 M+에 대… | [화학분석기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화학분석기사 필기] 15년 1회차
다음 표를 참고하여 C12H24(분자량, M=168)에 대해 M+에 대한 (M+1)+봉우리 높이의 비((M+1)+/M+)는 얼마인가?
| 원소 | 가장많은 동위원소 | 가장 많은 동위원소에 대한 존재 백분율 | |
|---|---|---|---|
| 탄소 | 1H | 2H | 0.015 |
| 수소 | 12C | 12C | 1.08 |
1
13.32%
2
14.25%
3
16.73%
4
18.59%
해설
(M+1) 봉우리는 분자 안의 원자 하나가 질량수가 1 큰 동위원소로 바뀐 분자이온이 만드는 것이다. C12H24에서는 탄소 하나가 13C인 경우와 수소 하나가 2H인 경우가 여기에 해당한다.
표에 주어진 존재 백분율은 1H 대비 무거운 수소 동위원소가 0.015%, 12C 대비 무거운 탄소 동위원소가 1.08%다. 같은 원소가 여러 개 있으면 그만큼 확률이 더해지므로
(M+1)+/M+ = 12 × 1.08% + 24 × 0.015% = 12.96% + 0.36% = 13.32% 이다.계산에서 보듯 이 봉우리 비는 사실상 탄소 수에 비례한다(탄소 1개당 약 1.1%). 수소는 24개를 다 합쳐도 0.36%에 그친다. 이 관계를 거꾸로 이용하면 실측한 (M+1)/M 비를 1.1%로 나누어 미지 화합물의 탄소 수를 어림할 수 있다.
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