Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

Pós-graduação → Química Analítica ↓


Espectrometria de Massa


A espectrometria de massa (MS) é uma técnica analítica usada para medir a razão massa-carga de íons. Tornou-se uma técnica central no campo da química analítica devido à sua capacidade de identificar compostos com alta especificidade, sensibilidade e rapidez. Esta técnica é inestimável para aplicações qualitativas e quantitativas. Compreender os princípios e aplicações da espectrometria de massa é importante para químicos e pesquisadores de muitas disciplinas científicas.

Fundamentos da espectrometria de massa

O princípio básico da espectrometria de massa é detectar íons com base em sua razão massa-carga (m/z). Isso é realizado através de várias etapas importantes:

  1. Ionização: As moléculas são ionizadas, o que significa que são convertidas em íons, geralmente perdendo ou ganhando elétrons.
  2. Aceleração: Os íons são acelerados em um campo elétrico, de modo que todos os íons com a mesma carga tenham a mesma energia cinética.
  3. Desvio: Os íons são então desviados pelo campo magnético. O grau de desvio depende da massa e carga dos íons; íons mais leves ou com menos carga são desviados mais.
  4. Detecção: Os íons deslocalizados são detectados, e o espectrômetro de massa registra valores de m/z correspondentes aos diferentes íons.

Componentes de um espectrômetro de massa

Um espectrômetro de massa possui vários componentes principais, cada um dos quais desempenha um papel vital na operação do instrumento. Estes incluem:

1. Fonte de íons

A fonte de íons é responsável por converter as moléculas da amostra em íons. Várias técnicas de ionização são usadas, cada uma adequada para diferentes tipos de amostras:

  • Ionização por elétrons (EI): Comum para compostos pequenos e instáveis. Elétrons são usados para ionizar moléculas na fase gasosa.
  • Ionização química (CI): Técnica de ionização suave que usa um gás reagente.
  • Ionização/desorção a laser assistida por matriz (MALDI): Útil para biomoléculas maiores, como proteínas e polímeros, usando um laser e matriz para auxiliar na ionização.
  • Ionização por eletrospray (ESI): Particularmente útil para analisar grandes biomoléculas em solução, gerando íons diretamente da fase líquida.

2. Analisador de massa

O analisador de massa separa íons com base na razão m/z. Alguns dos tipos amplamente utilizados de analisadores de massa são:

  • Analisador de massa quadrupolar: utiliza um campo elétrico oscilante para filtrar íons de valores específicos de m/z.
  • Analisador de tempo de voo (TOF): mede o tempo que os íons levam para percorrer uma certa distância, permitindo calcular sua razão m/z.
  • Analisador de armadilha de íons: Prende íons em uma certa área usando campos elétricos e magnéticos, depois libera e detecta-os.
  • Ressonância ciclotrônica de íons por transformada de Fourier (FTICR): Técnica avançada que utiliza um campo magnético para aprisionar íons, medindo frequências relacionadas a m/z.

3. Detector

Detectores são os componentes finais que registram os íons que chegam e os convertem em um sinal que pode ser registrado e analisado. Estes incluem:

  • Multiplicador de elétrons: Amplifica o sinal do íon criando uma cascata de elétrons.
  • Copo de Faraday: Coleta íons para produzir uma corrente elétrica, que está diretamente relacionada ao número de íons.
  • Detector de placa de microcanais: Adequado para aplicações sensíveis, utiliza muitos pequenos canais para amplificar sinais de íons que chegam.

Exemplo visual: design de espectrômetro de massa

Introdução da Amostra Fonte de Íons Analisador de Massa Detectores

Aplicações da espectrometria de massa

A espectrometria de massa é usada em uma ampla variedade de aplicações em muitos campos, como:

  • Proteômica: a identificação e quantificação de proteínas em amostras biológicas.
  • Metabolômica: Determinação de perfis e vias metabólicas em células e tecidos.
  • Análise ambiental: Detecção de poluentes e contaminantes em amostras ambientais.
  • Farmacêutica: descoberta e desenvolvimento de medicamentos através da análise de interações e degradações de fármacos.
  • Forense: Determinação de substâncias como toxinas ou resíduos explosivos em cenas de crime.

Exemplo de aula: aplicação no mundo real

Na pesquisa farmacêutica, a espectrometria de massa é importante para a análise de misturas complexas e a identificação de metabólitos de drogas.
Por exemplo, um composto desconhecido pode ser identificado a partir do seu espectro de massa, pois a massa e o padrão de fragmentação fornecem uma "impressão digital" para ele.
Isso tem sido útil para acelerar o processo de descoberta de medicamentos.

Interpretação de espectros de massa

Interpretar espectros de massa envolve compreender valores m/z, padrões de picos e intensidades relativas. Tipos comuns de informações obtidas dos espectros de massa incluem:

  • Pico base: O pico mais intenso no espectro, representando o íon presente em maior quantidade.
  • Pico do íon molecular (M+): Representa o íon correspondente à molécula inteira, geralmente aparecendo como o pico com o maior valor de m/z.
  • Íons fragmentados: Formados pela quebra de um íon molecular em peças menores, fornecendo informações sobre a estrutura e ligação da molécula.

Exemplo visual: espectro de massa simplificado

50 100 150 M+ Íons Fragmentados

Avanços na espectrometria de massa

Desenvolvimentos rápidos no campo da espectrometria de massa expandiram enormemente suas capacidades e aplicações. Alguns avanços notáveis incluem:

  • Espectrometria de massa de alta resolução (HRMS): Fornece medidas de massa precisas necessárias para resolver espécies isobáricas e elucidar estruturas complexas.
  • Espectrometria de massa em tandem (MS/MS): Envolve múltiplas etapas de espectrometria de massa para elucidação estrutural detalhada e maior especificidade na identificação de compostos.
  • Espectrometria de massa por imagem: Fornece mapas de distribuição espacial de moléculas em tecidos biológicos, permitindo estudos de localização em níveis moleculares.
  • Espectrometria de massa ambiental: permite a análise direta de amostras em seu estado natural, reduzindo etapas de preparação de amostras.

A espectrometria de massa continua a ser uma ferramenta indispensável na química analítica, com inovações contínuas prometendo maior refinamento e aplicabilidade mais ampla em campos científicos. Sua versatilidade e precisão na identificação e quantificação de moléculas contribuem significativamente para avanços em pesquisa, diagnósticos, desenvolvimento de medicamentos e muitos outros campos.


Pós-graduação → 4.4


U
username
0%
concluído em Pós-graduação

← Anterior (4.3.3)
Colometria
Próximo (4.4.1) →
Técnica de Ionização

Comentários 



Espectrometria de Massa

https://www.chemistryelite.com/g/4.4?ceal=pt