Chimie ana : Spectroscopie de masse

Question 1

Quelles sont les applications de la spectroscopie de masse ?

Answer 1

• Etude structurale
• Identification
• Analyse structurale
• Quantification

Question 2

Comment la spectroscopie de masse permet l’identification des molécule ?

Answer 2

• Comparaison de spectre de masse
• Avec analyseur de haute résolution → précision masse et donc déduction de la formule brute

Question 3

Comment la spectroscopie de masse permet l’analyse structurale ?

Answer 3

Par l’étude de ses fragments → détermine les ions

Question 4

Comment la spectroscopie de masse permet la quantification des molécules ?

Answer 4

Technique très sensible → Quantification fiable sur un domaine large

Question 5

Caractéristique de la spectroscopie de masse ?

Answer 5

• De + en + utilisé
• Très sensible : Détection jusqu’à 10^-15 mol
• Sélective
• Permet une analyse de nombreux éléments sous toutes les formes
• Application dans nombreux domaines

Question 6

En quoi consiste la spectroscopie de masse ?

Answer 6

Mesure la masse par rapport au nombre de charge : m/z
→ “Pèse” les molécule et permet de différencier les isotopes

Question 7

Unité du rapport masse sur charge ?

Answer 7

Thomson (Th) ou u.m.a (unité de masse atomique)

Question 8

Quel est le phénomène sur lequel se base la spectrométrie de masse ?

Answer 8

Déplacement de particules CHARGEES dans un champ électromagnétique

Question 9

Quelles sont les parties qui composent un spectromètre de charge ?

Answer 9

• Source : ionise les molécules
• Analyseur : tri des ions
• Détecteurs : comptes les ions
  → essentielles +
• Logiciel : traitement du signal + visualisation

Question 10

Première spectrométrie de masse ?

Answer 10

1897 par Thomson

Question 11

Quelles sont les Structures caractéristiques observable sur les spectres de masse ?

Answer 11

• Pic moléculaire : correspond à la masse de la molécule (somme de la masse de tous les atomes)
• Pic de base : le plus intense (100%)

Question 12

Rôles des sources d’ionisation ?

Answer 12

→ Ioniser la substance à analyser
→ Volatiliser les molécules

Question 13

Importance de la source d’ionisation ?

Answer 13

Toute molécule non ionisée n’est pas analysée → 0 détection

Question 14

Comment est choisi la source d’ionisation ?

Answer 14

• Choix de l’opérateur
• Ft° caractéristiques de la molécules

Question 15

Sources d’ionisation dures ?

Answer 15

Impact électronique

Question 16

Sources d’ionisation moyennement douce ?

Answer 16

• Ionisation chimique
• Bombardement d’atomes rapides
• Ionisation chimique à pression atmosphérique

Question 17

Sources d’ionisation douce ?

Answer 17

• Electrospray +++
• Désorption laser

Question 18

Sur quels critères est basé le choix de la source d’ionisation ?

Answer 18

• Volatilité + stabilité thermique du composé
• Fonctions chimiques → capacité d’ionisation
• Taille des molécules
• Quantité de produit disponible
• Type d’introduction souhaité

Question 19

Quelles sont les différentes méthodes d’ionisation ?

Answer 19

• Par éjection ou capture d’e- : A-B+°
• Par protonation ou déprotonation : A-B+ ; A-B-
• Par formation d’adduits : A-B-Na+/A-B-K+

Question 20

Caractéristiques des sources dures d’ionisation ?

Answer 20

• Génération d’ion par apport TRES important d’NRJ
• Production de beaucoup de fragments
• Parfois impossible de voir le pic moléculaire

Question 21

Quand utilise-t-on des sources d’ionisation dures ?

Answer 21

Quand on veut faire des analyses structurales

Question 22

Que produisent les sources douces d’ionisation ?

Answer 22

• Ions moléculaires à nombre paires
• Stables

Question 23

Quand utilise-t-on les sources douces d’ionisation ?

Answer 23

Etude de la formule brute → Voir le pic moléculaire

Question 24

Caractéristiques de l’impact électronique ?

Answer 24

• Utilisation de faisceaux d’e-
• Génère un radical cation
• Beaucoup de fragments

Question 25

Quelles sont les caractéristiques de l'impact électronique ?

Answer 25

* La plus courante * Spectre reproductibles * Bien décrite (grandes bases de données) * Couplage avec chromatographie gazeuse possible

Question 26

Principe de l'ionisation chimique ?

Answer 26

Dans la source → gaz → bombardement par des e- → Radical cation à partir du gaz → Réagit avec une molécule neutre et arrache un H°+

Question 27

Spectre de masse avec l'ionisation chimique ?

Answer 27

* Pic pseudo-moléculaire (M + H+) * Masse = m +1

Question 28

A quoi servent les analyseurs ?

Answer 28

Séparer les molécules d'un échantillon en fonction du rapport m/z (ou masse apparente)

Question 29

Caractéristiques d'un analyseur ?

Answer 29

Partie de l'appareil sous vide (10^-5 à 10^-7 Torr)

Question 30

Caractéristiques du secteur magnétique ?

Answer 30

→ BE * Champ magnétique incurvé * Principe : seules les molécules avec le bon m/z iront jusqu'au détecteur

Question 31

Caractéristiques des quadrupoles ?

Answer 31

→ Q * 4 cylindres métalliques * Champs perpendiculaires de radiofréquence

Question 32

Caractéristiques des trappes ioniques ?

Answer 32

→ IT *Seuls les ions de bonne masse vont être éjecté de la source/analyseur pour aller au détecteur

Question 33

Caractéristique des temps de vol ?

Answer 33

→ TOF * Ion = même NRJ cinétiques * Mais masses ≠ donc vitesse ≠

Question 34

Quelles sont les caractéristiques principales des analyseurs ?

Answer 34

* + la résolution/sensibilité est grande mieux on sépare * Gamme m/z qu'il peut analyser * Rapidité de balayage m/z * Sensibilité * Vitesse de traversée des ions

Question 35

Qu'est-ce que la résolution ?

Answer 35

Capacité à séparer 2 ions de masse très proche

Question 36

Quelles sont les règles de fragmentation ?

Answer 36

* La charge reste dur l'entité qui possède e potentiel d'ionisation le + bas * Coupure en β d'hétéroatomes favorisée * Perte de molécules neutres ++ * Rupture avec réarrangement ++

Question 37

Quels sont les différents types de coupures de liaison existantes ?

Answer 37

* Homolytique * Hétérolytique

Question 38

Caractéristiques du réarrangement de Mc Lafferty ?

Answer 38

* Réarrangement à 6 centres