Espectrometria De Massas

ESPECTROMETRIA DE MASSAS

3.1 - INTRODUÇÃO

A espectrometria de massas se constitui numa importante ferramenta de análise orgânica cujo propósito

central é converter uma substância em sub-produtos (fragmentos moleculares) mensuráveis que são indicativos da

estrutura da molécula original. A reação é iniciada com a ionização da amostra através da remoção de um elétron da

camada de valência, formando uma espécie altamente energética que se degrada tal que os produtos formados são

cátions, ânions, radicais e pequenas moléculas neutras.

A substância a ser analisada é introduzida na câmara de ionização do Espectrômetro de Massas onde é

vaporizada e as moléculas, no estado gasoso sob baixa pressão (10-5 atm.), são bombardeadas com um feixe de

elétrons de alta energia (70 eV que corresponde a aproximadamente 1600 Kcal/mol). No primeiro momento ocorre a

remoção de um elétron da camada de valência produzindo um íon molecular carregado positivamente. Este íon

molecular, contendo um número ímpar de elétrons é na verdade um cátion radical.

M + e-  M +. + 2e-

Os íons moleculares cátion radical (M +.) formados inicialmente contém um excesso de energia que não é

igual para todos os íons. Este excesso de energia é suficiente para produzir a quebra de ligações (a energia das

ligações covalentes estão na faixa de 50 a 100 kcal/mol) resultando na fragmentação do íon molecular em partículas

menores originando vários novos cátions, ânions, radicais livres e pequenas moléculas neutras, todos no estado

gasoso. Os íons positivos são separados da mistura resultante com base nas suas razões massa/carga (m/z) e as suas

abundâncias relativas são registras num plote de intensidade vs m/z, que é o que chamamos de espectro de

massas. Estamos falando aqui da ionização por impacto de elétros, que é o modo de ionização mais comum nos

espectrometros de massas. Existem vários outros modos de ionização da molécula que não falaremos neste texto, tais

como: Foto Ionização, Ionização Química, Ionização de Campo (para amostras em fase gasosa); Termospray e

Eletrospray (para amostras em solução) e Desorção de Campo, Desorção de Plasma, Bombardeamento de átomo

rápido (para amostras na fase sólida) entre outros.

A fragmentação do íon molecular ocorre por vários caminhos (mecanismos) dependendo da natureza

química do íon molecular em particular, sempre de forma previsível conforme as forças de ligação e estabilidade dos

fragmentos