大一普化問題，化學高手請進

1.
a.
一條譜線, 源於一個有獨特質荷比(m/z) 的離子.
Cl(2+) 中, 可以是Cl-35 也可以是Cl-37
於是其m/z 為35/2 = 17.5 及37.5/2 = 18.5

Cl(+) 中, 可以是Cl-35 也可以是Cl-37
於是其m/z 為35/1 = 35 及37.5/1 = 37

Cl2(+) 中,
可以是Cl-35 併Cl-35, m = 35+35 = 70 ;
可以是Cl-35 併Cl-37, m = 35+37 = 72 ;
也可以是Cl-37 併Cl-37, m = 37+37 = 74 .
於是, 其對應的m/z 為70/1 = 70 , 72/1 = 72 及74/1 = 74

m/z: 17.5, 18.5, 35, 37, 70, 72, 74
其有7條譜線.


b,c.
離子進入質譜儀的磁場前, 先受電場加速:
U = Qz/(4 x Pi x Eps)
U = 物件受電場吸引並加速時獲得的能量(動能), Q = 電場強度, z = 秘件所帶電荷, Pi = 圓率率 = 3.141... , Eps = 媒界的電容率

又, E = m v^2 /2
E = 物件的動能, m = 物件的質量, v = 物件的速度

因此,
m v^2 /2 = Qz/(4 x Pi x Eps)
v^2 = (z/m) (Q/2xPixEps)
v = 根號(z/m) x 根號(Q/2xPixEps)


離子進入電場時, 受磁力影響而轉彎:
F(b) = zvB
F(b) = 物件所受的磁力, z = 物件的電荷(也會寫作q), v = 物件的速度, B = 磁場的強度 ;

又, F(c) = m v^2 /r
F(c) = 物件所受的向心力, m = 物件的質量, r = 物件受向心力影響並作圓周運動時的迴轉半徑

Fb = Fc
zvB = m v^2 /r
r = m v^2 / zvB = (v) (m/z) /B
= v = 根號(z/m) x 根號(Q/2xPixEps) x (m/z) /B
= 根號(m/z) x 根號(Q/2xPixEps) /B
當中, Q, Pi, Eps, B 都不變,
於是r 只受根號(m/z) 影響.

寫成 r = 根號(m/z) x c , c = 根號(Q/2xPixEps) /B

質譜儀中, 電彭不變, 磁場不變, 常數不會變;
帶電荷越大的離子, 受磁場施加的磁力越大, 迴轉半徑越小;
質量越小(較輕) 的離子, 受磁力影響的幅度較大, 迴轉半徑越小.
總括來說, m/z 越小, 迴轉半徑越小.

於是, r1 : r2 : r3 = 根號(m1/z1) : 根號(m2/z2) : 根號(m3/z3)


d.
譜線數不是強度比.
強度比是指, 每條譜線代表的m/z 有接收到多少數目的相應離子.

首先, Cl-35 : Cl-37 的豐度 = 75% : 25% = 3:1
因此, 把某個樣本的氯造成Cl(+) 離子, 當中會有75% 是來自Cl-35 的Cl-35(+) 離子, 另外的25% 是來自Cl-37 的Cl-37(+) 離子.
因此, Cl-35(+) : Cl-37(+) 的豐度 = 75% : 25% = 3:1
Cl-35(+) : Cl-37(+) 的強度比 = 3:1

然後, Cl(2+) 離子呢?
有75% 是來自Cl-35 的Cl-35(2+) 離子, 另外的25% 是來自Cl-37 的Cl-37(2+) 離子;
Cl-35(2+) : Cl-37(2+) 的強度比 = 3:1

注意, "Cl-35(+) : Cl-37(+) 的強度比" 是一組數據, "Cl-35(2+) : Cl-37(2+) 的強度比" 是另一組數據,
意思是, 每組中的強度比都是3:1 , 但兩組之間的數字沒有關連, 前者可以大於/等於/小於後者.
例如,
Cl-35(+) 的強度是9000,
Cl-37(+) 的強度是3000,
Cl-35(2+) 的強度是6,
Cl-37(2+) 的強度是2,
"Cl-35(+) : Cl-37(+) 的強度比" = 3:1
"Cl-35(2+) : Cl-37(2+) 的強度比" 也=3:1
但兩組數字間沒有關連.


最後,
Cl2(+) 中, 可以是Cl-35 併Cl-35, 可以是Cl-35 併Cl-37, 也可以是Cl-37 併Cl-37;
相對豐度 = 9:6:1
不明白的話, 就去拿8個乒乓球來, 左面四個右面四個,
左面四個中一個寫上Cl-35X, 一個寫上Cl-35Y, 一個寫上Cl-35Z, 一個寫Cl-37,
右面同樣做法,
然後兩面各取一球, 把組合的名字抄起來, 看看有多少種可能的配搭.


2012-08-04 19:50:54 補充：
2.
一組: 有一條m/z (下同) = 50 的CH3Cl-35 (+), 一條m/z = 52 的CH3Cl-37 (+),強度比 = 3:1 ;
一組: 一條m/z = 35 的Cl-35 (+), 一條m/z = 37 的Cl-37 (+), 強度比為3:1 ;
一組: 只有一條m/z = 15 的CH3(+) .
共三組五條.


3.
你把1a 和1d 玩一次, 不明白才再問.
順便你補充問題, 讓我核對一下你有哪三種氯份子.

4.
都說明是vol = volume "體積" 了啊.
體積百份比, ok?

看不出也猜不出CL- 2+ 是什麼?
能簡單說明一下嗎
否則很難幫忙解答