ملف تدريبي: المقارنة بين طرق التحليل الطيفية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على المقارنة بين المبادئ الفيزيائية والتطبيقات والعيوب لطرق التحليل الطيفي المختلفة.

س١:

أيٌّ ممَّا يلي تؤثِّر عليه الأشعة تحت الحمراء؟

  • أالدورانات الجزيئية
  • بالإلكترونات الداخلية
  • جإلكترونات التكافؤ
  • دغزل النواة
  • هالاهتزازات الجزيئية

س٢:

أيٌّ من الآتي يتأثَّر بالأشعة المرئية والأشعة فوق البنفسجية؟

  • أالدورات الجزيئية
  • بالإلكترونات الداخلية
  • جالاهتزازات الجزيئية
  • دإلكترونات التكافؤ
  • هالغزل النووي

س٣:

أيٌّ ممَّا يلي يُعَدُّ تعريفًا دقيقًا لمطيافية الكتلة؟

  • أتحليل شحنات أيونات الجزيئات الناتجة عن تكسير الجزيئات في مجال مغناطيسي.
  • بتحليل كتل الجزيئات الكلية التي أُعطيت شحنة كهربية باستخدام مقياس الفولتية.
  • جتكسير وتأيُّن الجزيئات ذات الإلكترونات العالية الطاقة، متبوعًا بالفصل المغناطيسي للكسرات المشحونة وتحليل نسب كتلتها إلى شحنتها.
  • دوزن الجزيئات بحذر باستخدام موازين نانوية فائقة الحساسية مصمَّمة بالليثوجرافيا الميكروية‏.

س٤:

كيف يختلف التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء عن التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية (UV-Vis) والتحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي (NMR)؟

  • أيرصد كلٌّ من أساليب التحليل الطيفي هذه أجزاءً مختلفة من الجزيء، وتحديدًا الذرات المختلفة وكيفية رَبْطها معًا.
  • بيرصد التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الحركات الاهتزازية للمجموعات الوظيفية، و«يشاهد» التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية الانتقالات الإلكترونية، ويُركِّز التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي على طاقة انتقال العزم النووي المغناطيسي.
  • جيتداخل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء مع التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية المرئية في الطيف الكهرومغناطيسي، ويوفِّر ذلك معلومات تكميلية عن المجموعات الوظيفية، ويُركِّز الرنين النووي المغناطيسي على التوزيع الإلكتروني والترابط.
  • ديستخدم نطاق طاقة مختلفًا عن التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية، ولكنه يستخدم نفس نطاق التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي.

س٥:

أيٌّ ممَّا يلي يصف طاقات التداخل النسبية المُستخدمة في أنواع متنوعة من الطرق الطيفية؟

  • ألا يمكن مقارنة الطاقات؛ لأن كل نوع من المطيافية يستخدم خليطًا فريدًا من التردُّدات.
  • بالرنين النووي المغناطيسي < الأشعة تحت الحمراء < الأشعة فوق البنفسجية-الأشعة المرئية ≤ مطيافية الكتلة.
  • جالطاقة المُستخدمة غير مهمة؛ لأن ذلك يمكن أن يختلف بشكل مستقل عن التردد أو الطول الموجي.
  • دالرنين النووي المغناطيسي < الأشعة فوق البنفسجية-الأشعة المرئية < الأشعة تحت الحمراء.

س٦:

أيٌّ ممَّا يلي وصف عام للطرق الطيفية؟

  • أاستخدام الموجات الكهرومغناطيسية لتغيير شكل أو بنية الجزيئات لملاحظتها باستخدام الميكروسكوب.
  • بإثارة الجزيئات بالحرارة أو الضوء لتبعث طاقة اهتزاز يمكن اكتشافها باستخدام مقاييس الطيف.
  • جاستخدام الأشعة المرئية أو الأشعة فوق البنفسجية لإضاءة الجزيئات لملاحظتها باستخدام الميكروسكوب.
  • دقياس التداخلات الكيميائية بالموجات الكهرومغناطيسية للحصول على معلومات عن بنية الجزيء وخصائصه.

س٧:

الأشعة تحت الحمراء كانت من أولى طرق التحليل الطيفي، وتُستخدم حتى الآن على نطاق واسع لتمييز الجزيئات؛ لأنها:

  • أطريقة سهلة تستخدم عيِّنة صغيرة جدًّا وتُعطي معلومات معينة عن المجموعات الوظيفية الموجودة في الجزيء.
  • بتقدِّم لنا معلومات عن الجزيء أكثر من أي طريقة أخرى.
  • جتستخدم أجهزة التحليل المتوافرة الأقل تكلفةً.
  • دتستطيع اختبار المواد الصلبة أو السائلة أو الغازية بالرغم من أن المعلومات المُكتسبة لا تكون مفيدة دون دمجها مع طرق أخرى للتحليل.

س٨:

أيُّ أنواع القطع الجزيئية تتناولها مطيافية الأشعة فوق البنفسجية؟

  • أهذه المطيافية أكثر حساسية لروابط الكربونيل وأقل حساسية للروابط الأروماتية والروابط المزدوجة المترافقة.
  • بالروابط المزدوجة، والحلقات الأروماتية، وعدم التشبع المرافق، والذرات غير المتجانسة غير المترابطة، كلها تمتص طيف الأشعة فوق البنفسجية ويمكن اكتشافها.
  • ججميع أنواع الروابط من روابط 𝜎 إلى روابط 𝜋 إلى الروابط المترافقة والأروماتية.
  • ديمكن أن نرى الكسرات التي تعطينا قممًا أو ارتفاعات عريضة في الطيف، ويخبرنا ذلك بأنواع الروابط المُتضمَّنة.

س٩:

ما الذي يحدِّده استخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء بشكل رئيسي عن الجزيء؟

  • أالنوع المحدد لكل مجموعة وظيفية في المادة المُراد تحليلها، وعددها.
  • بنقاؤه وأنواع الشوائب الموجودة في المخلوط.
  • جإجمالي عدد الذرات وأنواع كلٍّ منها في الجزيء.
  • دأنواع المجموعات الوظيفية؛ مثل الروابط الثنائية للأميدات، والإيثرات، والألكينات، الموجودة في الجزيء.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.