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؟

  • أإلكترونات التكافؤ
  • بغزل النواة
  • جالاهتزازات الجزيئية
  • دالإلكترونات الداخلية
  • هالدورانات الجزيئية

س٢:

أيٌّ من الآتي يتأثَّر بالأشعة المرئية والأشعة فوق البنفسجية؟

  • أالاهتزازات الجزيئية
  • بالإلكترونات الداخلية
  • جإلكترونات التكافؤ
  • دالغزل النووي
  • هالدورات الجزيئية

س٣:

ما المعلومات التي يُقدِّمها الرنين النووي المغناطيسي للبروتون عن الجزيء؟‎

  • أإذا ما كانت هناك أيُّ ذرات هيدروجين في الجزيء، وإزاحتها الكيميائية مُقارَنةً بالمادة القياسية (رباعي ميثيل السيلان).
  • بنوع الذرات غير المُتجانِسة الموجودة بجانب ذرات الهيدروجين التي تُرصَد في المطياف.
  • جنوع ذرات الهيدروجين الموجودة (وما يرتبط به كلُّ نوع) وعدد ذرات الهيدروجين المُرتبِط بعضها ببعضٍ على نَحْوٍ دقيق.
  • دإذا ما كانت هناك مجموعات مانحة للإلكترونات أو مجموعات ساحبة للإلكترونات في الجزيء.

س٤:

أيٌّ ممَّا يلي يُعَدُّ تعريفًا دقيقًا لمطيافية الكتلة؟

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

س٥:

ما الذي تُشِير إليه القِمَم العريضة والأكثر حدة في التحليل الطيفي بالأشعة المرئية وفوق البنفسجية؟

  • أعدد الذرات غير المُتجانِسة في الجزيء
  • بدرجة الترافق (عدم تمركز إلكترونات 𝜋) وأنماط الاستبدال
  • جماهية الذرات المُرتبِطة برابطة مزدوجة أو حلقة أروماتية
  • دماهية تركيب العناصر في الجزيء

س٦:

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

  • أيتداخل 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.
  • 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.
  • جيرصد كلٌّ من أساليب التحليل الطيفي هذه أجزاءً مختلفة من الجزيء، وتحديدًا الذرات المختلفة وكيفية رَبْطها معًا.
  • ديستخدم نطاق طاقة مختلفًا عن التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية، ولكنه يستخدم نفس نطاق التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي.

س٧:

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.

س٨:

أيٌّ ممَّا يلي وصف عام للطرق الطيفية؟

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

س٩:

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

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

س١٠:

أيُّ أنواع القطع الجزيئية تتناولها مطيافية الأشعة فوق البنفسجية؟

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

س١١:

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

  • أإجمالي عدد الذرات وأنواع كلٍّ منها في الجزيء.
  • بأنواع المجموعات الوظيفية؛ مثل الروابط الثنائية للأميدات، والإيثرات، والألكينات، الموجودة في الجزيء.
  • جنقاؤه وأنواع الشوائب الموجودة في المخلوط.
  • دالنوع المحدد لكل مجموعة وظيفية في المادة المُراد تحليلها، وعددها.

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