Introducción a la espectrometría de masas | Khan Academy en Español

Summary

En este video, se explica el concepto de los isótopos, que son versiones de un mismo elemento con diferente cantidad de neutrones, lo que da lugar a distintas masas atómicas. Para identificar estos isótopos y su abundancia relativa, los químicos utilizan la espectrometría de masas. Este proceso involucra la ionización de los átomos, su aceleración y desviación a través de un campo magnético, lo que permite identificar los isótopos presentes y su abundancia según la desviación de los iones. Finalmente, se muestra cómo generar gráficos para visualizar estos resultados y determinar la distribución de los isótopos en la naturaleza.

Takeaways

• 😀 Los isótopos son versiones diferentes de un mismo elemento con distintas masas atómicas.
• 😀 Los isótopos tienen el mismo número de protones pero diferentes cantidades de neutrones.
• 😀 La abundancia relativa de los isótopos de un elemento se determina mediante la espectrometría de masas.
• 😀 La espectrometría de masas también es conocida como espectroscopia de masas y se basa en el mismo principio.
• 😀 En el proceso de espectrometría de masas, se ioniza una muestra bombardeándola con electrones.
• 😀 Los átomos ionizados se aceleran mediante placas eléctricas debido a su carga.
• 😀 Los iones acelerados pasan por un campo magnético, que los desvía en función de su masa.
• 😀 Los iones más pesados se desvían menos, mientras que los más ligeros se desvían más en el campo magnético.
• 😀 El detector registra los isótopos que se desvían a diferentes puntos, revelando su abundancia relativa.
• 😀 El gráfico resultante muestra la masa atómica de los isótopos en el eje horizontal, con la abundancia en el eje vertical.
• 😀 A veces, los datos de espectrometría de masas se presentan como relación masa/carga, pero en la mayoría de los casos se utilizan unidades de masa atómica unificadas.

Q & A

¿Qué son los isótopos?

Los isótopos son diferentes versiones de un mismo elemento químico que tienen el mismo número de protones, pero una cantidad diferente de neutrones, lo que les da distintas masas atómicas.

¿Cómo se determina la abundancia relativa de los isótopos de un elemento?

La abundancia relativa de los isótopos se determina mediante una técnica conocida como espectrometría de masas, que permite medir la cantidad de cada isótopo presente en una muestra.

¿Qué ocurre en la espectrometría de masas cuando se bombardea una muestra con electrones?

El bombardeo de electrones ioniza los átomos de la muestra, eliminando electrones y creando iones cargados que pueden ser acelerados y desviados por un campo magnético.

¿Qué efecto tiene el campo magnético en los iones?

El campo magnético desvía los iones en función de su relación masa/carga: los iones más pesados se desvían menos, mientras que los más ligeros se desvían más.

¿Qué nos permite observar la desviación de los iones en el espectrómetro de masas?

La desviación de los iones nos permite identificar los diferentes isótopos presentes en una muestra, ya que cada isótopo tiene una masa distinta y se desvía de manera diferente en el campo magnético.

¿Cómo se genera un gráfico de la abundancia de los isótopos?

El gráfico se genera registrando la cantidad de iones de cada isótopo en un detector. Cuantos más iones de un isótopo golpeen el detector, mayor será su abundancia relativa en la naturaleza.

¿Qué representa el eje horizontal en el gráfico generado por el espectrómetro de masas?

El eje horizontal representa la masa atómica de los isótopos, generalmente medida en unidades de masa atómica unificadas, o en ocasiones, la relación masa/carga de los iones.

¿Qué significa la relación masa/carga en la espectrometría de masas?

La relación masa/carga se refiere a la masa de un ion dividida por su carga eléctrica. Para un ion con carga +1, esta relación es igual a su masa atómica medida en unidades de masa atómica unificadas.

¿Por qué se pueden observar más de un pico en el gráfico de la espectrometría de masas?

Se pueden observar varios picos en el gráfico porque cada isótopo de un elemento tiene una masa diferente, lo que genera picos a distintas posiciones en el eje horizontal, con diferentes alturas que indican su abundancia relativa.

¿Qué pasa si la carga de los iones es diferente a +1 en la espectrometría de masas?

Si la carga de los iones es diferente a +1, se debe ajustar la relación masa/carga en el gráfico, ya que los iones con cargas mayores se desvían menos que los de carga +1 para una misma masa.