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分子イオンとは何ですか?

分子イオンは、分子が1つ以上の電子を獲得または失うと形成されるイオンです。基本的に同じ分子ですが、正味の正または負の電荷があります。

それらがどのように形成されるか:

* 電子イオン化(EI): これは、質量分析で使用される一般的な方法です。 高エネルギー電子ビームは分子に向けられ、電子が排出され、分子に正電荷が残ります。

* 化学イオン化(CI): この方法では、分子は試薬イオン(しばしばプロトン化された分子)と反応し、分子が正電荷を獲得します。

* エレクトロスプレーイオン化(ESI): この手法は、タンパク質のような大きな生体分子を分析するために使用されます。それには、分子の溶液を荷電場にスプレーすることが含まれ、それがイオン化されるようになります。

分子イオンの重要性:

* 質量分析: 分子イオンは、質量分析の重要な特徴です。その質量対電荷比(m/z)は、分子の分子量を識別するのに役立ちます。

* 構造決定: 質量分析における分子イオンの断片化パターンは、分子の構造に関する貴重な情報を提供できます。

重要な機能:

* チャージ: 分子イオンは、電子が失われたか獲得されたかに応じて、正または負の帯電を行うことができます。

* 安定性: 分子イオンは通常不安定であり、小さな断片に容易に分解します。この断片化は、分子のさまざまな部分を識別するために使用できます。

* 命名法: 質量分析では、分子イオンはしばしば[m]⁺または[m]⁻としてそれぞれ陽イオンと陰イオンの場合に示されます。

例:

* メタン(Ch₄): メタンが電子を失うと、分子イオン[ch₄]⁺を形成します。

* 水(h₂o): 水が電子を獲得すると、分子イオン[h₂o]⁻を形成します。

全体として、分子イオンは、特に質量分析のコンテキストで分子の構造と挙動を理解するために不可欠です。

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