Ejercicio - Espectrometría de masas

Ejercicio de Técnicas de identificación de la materia

\( \textbf{Ejercicio.} \)

El butanal y la butanona comparten fórmula molecular. Identifica cuál de los siguientes espectros pertenece a cada uno y justifícalo:

Solución de los Apartados

El butanal y la butanona comparten fórmula molecular. Identifica cuál de los siguientes espectros pertenece a cada uno y justifícalo:

Solución: Se comparan los espectros de masas de dos compuestos isómeros con fórmula molecular \( \text{C}_4\text{H}_8\text{O} \): el \( \textbf{butanal} \) y la \( \textbf{butanona} \). \( \textbf{Espectro 1:} \) - El pico base aparece en \( m/z = 44 \). - Este fragmento es característico del ion \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{O}^+ \), que se forma fácilmente por fragmentación del grupo funcional aldehído presente en el butanal. - El ion molecular aparece en \( m/z = 72 \), como se espera para ambos compuestos. - La fragmentación observada es más abundante y variada, lo cual es típico de compuestos con cadenas lineales como el butanal. Por tanto, el \( \textbf{Espectro 1 corresponde al butanal} \, (\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CHO}) \). \( \textbf{Espectro 2:} \) - El pico base está en \( m/z = 43 \), que corresponde al ion \( \text{CH}_3\text{-CO}^+ \) o \( \text{COCH}_3^+ \), típico de cetonas como la butanona. - El ion molecular también aparece en \( m/z = 72 \). - Este espectro tiene menos fragmentos pequeños y muestra una fragmentación dominante, propia de una estructura más simétrica como la de la butanona. Por tanto, el \( \textbf{Espectro 2 corresponde a la butanona} \, (\text{CH}_3\text{-CO-CH}_2\text{-CH}_3) \). \( \textbf{Conclusión:} \) - El butanal produce un pico base en \( m/z = 44 \) debido a la fragmentación del grupo aldehído \( \text{-CHO} \). - La butanona produce un pico base en \( m/z = 43 \), que corresponde al fragmento característico de cetonas \( \text{COCH}_3^+ \).