Mass Spectrometry MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Mass Spectrometry - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Jul 15, 2025

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Latest Mass Spectrometry MCQ Objective Questions

Mass Spectrometry Question 1:

EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में m/z 120 पर तीव्र शिखर दिखाने वाला/वाले यौगिक है/हैं

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Answer (Detailed Solution Below)

Option :

Mass Spectrometry Question 1 Detailed Solution

संप्रत्यय:

इलेक्ट्रॉन आयनन (EI) द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में विखंडन

  • EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में, अणुओं पर उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों की बमबारी की जाती है जिससे वे आयनित और खंडित होते हैं।
  • अत्यधिक स्थिर कार्बोकैटायन या अनुनाद-स्थिरीकृत स्पीशीज के निर्माण के कारण विशिष्ट और तीव्र खंड शिखर दिखाई देते हैं।
  • m/z = 120 पर शिखर विशेष रूप से तब देखा जाता है जब कोई अणु एक स्थिर एसीलियम आयन या अनुनाद स्थिरीकरण के साथ बेंज़िल धनायन देने के लिए खंडित होता है।

व्याख्या:

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  • यौगिक 1: फेनिलप्रोपेनोन कार्बोनिल समूह के बगल में α-विखंडन से गुजरता है जिससे एक बेंज़िल एसीलियम आयन (C8H8O+) बनता है, जिसका m/z = 120 होता है। यह शिखर संयुग्मन और स्थिरता के कारण तीव्र होता है।
  • यौगिक 2: कार्बोनिल समूह के बगल में समान α-विखंडन से m/z = 120 के साथ एक अनुनाद-स्थिरीकृत बेंज़िल एसीलियम आयन बनता है। ✅
  • यौगिक 3: हालांकि इसमें एक समान बैकबोन है, यह m/z = 120 के साथ एक स्थिर खंड के बजाय एक तटस्थ अणु बनाता है, और इस मान पर एक तीव्र शिखर नहीं देता है। ❌
  • यौगिक 4: अणु एक अत्यधिक अनुनाद-स्थिरीकृत आयन (बेंज़िल + CO) देने के लिए खंडित होता है, जिससे एक प्रमुख m/z = 120 शिखर बनता है। ✅

इसलिए, यौगिक 1, 2 और 4 EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में m/z = 120 पर एक तीव्र शिखर दिखाते हैं।

Mass Spectrometry Question 2:

तीनों अणुओं में से, कौन से अणु m/z = 15 पर शिखर दिखाते हैं?

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  1. A और C
  2. A और B
  3. B और C
  4. केवल C

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : A और C

Mass Spectrometry Question 2 Detailed Solution

सही उत्तर विकल्प 1 है।

व्याख्या:

अणु A का विखंडन:

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अणु B का विखंडन:

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अणु C का विखंडन:

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निष्कर्ष:

अणु जो m/z = 15 पर शिखर दिखाते हैं, वे हैं A और C

Mass Spectrometry Question 3:

यौगिक P और Q के EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रा में आधार शिखर (m/z) क्रमशः कहाँ दिखाई देते हैं?

Task Id 769 Daman (5)

  1. 105 और 92
  2. 92 और 105
  3. 107 और 92
  4. 91 और 105

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 105 और 92

Mass Spectrometry Question 3 Detailed Solution

अवधारणा:

द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में, आधार शिखर सबसे तीव्र आयन शिखर का प्रतिनिधित्व करता है, जो आमतौर पर अणु के सबसे स्थिर खंड के अनुरूप होता है। इलेक्ट्रॉन आयनन (EI) प्रक्रिया अणुओं के आयनन और बाद के विखंडन के परिणामस्वरूप होती है। विखंडन पैटर्न अणु की संरचना और परिणामी आयनों की स्थिरता पर निर्भर करता है।

मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन:

  • वर्णन: मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री विखंडन प्रक्रिया है जहाँ कार्बोनिल समूह युक्त अणु बीटा स्थिति में विखंडित होने के लिए पुनर्व्यवस्थापन करता है, जिससे एक तटस्थ अणु और एक आवेशित खंड उत्पन्न होता है।
  • तंत्र: पुनर्व्यवस्थापन में कार्बोनिल समूह की ऑक्सीजन में गामा कार्बन से हाइड्रोजन स्थानांतरण शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप एनॉल और एक रेडिकल धनायन का निर्माण होता है।

विखंडन और आधार शिखर निर्माण:

  • यौगिक P के लिए: विखंडन मुख्य रूप से मेथिल समूह (CH3) के नुकसान के कारण होता है, जिससे एक स्थिर मेथिल प्रतिस्थापित ट्रॉपिलियम आयन (m/z = 105) का निर्माण होता है।
  • यौगिक Q के लिए: इस यौगिक में आधार शिखर मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन के कारण m/z पर 92 है।

व्याख्या:

  • यौगिक P विखंडन से गुजरता है जिससे m/z = 105 पर एक मेथिल प्रतिस्थापित ट्रॉपिलियम आयन आधार शिखर के रूप में बनता है।
    • Task Id 769 Daman (6)
  • यौगिक Q मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन से गुजरता है, जो m/z = 92 पर आधार शिखर देता है।
    • Task Id 769 Daman (7)
  • आधार शिखर परिणामी खंडों की स्थिरता के कारण बनते हैं, जिससे P के लिए 105 और Q के लिए 92 आधार शिखर बनते हैं।

निष्कर्ष:

यौगिक P और यौगिक Q के लिए सही आधार शिखर क्रमशः 105 और 92 हैं।

Mass Spectrometry Question 4:

दी गई अभिक्रिया शृंखला में मुख्य उत्पाद Q है। Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम दर्शाता है

([M] = आणविक आयन शिखर)

qImage66f63b697e058f0f4dd84a50F1 Teaching SSC 10-12-24 D-18

  1. [M], [M + 2], [M + 4], और [M + 6] शिखर 1 ∶ 111 के सापेक्ष तीव्रता के साथ
  2. [M], [M + 2], [M + 4], और [M + 6] शिखर 1 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 के सापेक्ष तीव्रता के साथ
  3. [M], [M + 2], और [M + 4] शिखर 1 ∶ 2 ∶ 1 के सापेक्ष तीव्रता के साथ
  4. [M] और [M + 2] शिखर 1 ∶ 1 के सापेक्ष तीव्रता के साथ

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : [M], [M + 2], [M + 4], और [M + 6] शिखर 1 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 के सापेक्ष तीव्रता के साथ

Mass Spectrometry Question 4 Detailed Solution

संकल्पना:

द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री एक तकनीक है जिसका उपयोग आयनित टुकड़ों के पैटर्न का विश्लेषण करके किसी यौगिक के आणविक द्रव्यमान और संरचना को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में सापेक्ष शिखर तीव्रता किसी यौगिक में तत्वों की समस्थानिक संरचना में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है।

  • हैलोजन युक्त यौगिकों का विश्लेषण करते समय, प्रत्येक हैलोजन में विशिष्ट समस्थानिक पैटर्न होते हैं जो अलग-अलग सापेक्ष शिखर तीव्रता उत्पन्न करते हैं:

  • क्लोरीन (Cl): क्लोरीन में दो समस्थानिक होते हैं, 35Cl और 37Cl, लगभग 3 : 1 के सापेक्ष प्रचुरता अनुपात के साथ। यह [M] और [M + 2] पर 3 : 1 तीव्रता अनुपात के साथ दो मुख्य शिखर उत्पन्न करता है।

  • ब्रोमीन (Br): ब्रोमीन में दो समस्थानिक होते हैं, 79Br और 81Br, लगभग समान प्रचुरता (1 : 1 अनुपात) में। डाइब्रोमीनी कृत यौगिकों के लिए, यह 1 : 3 : 3 : 1 के सापेक्ष तीव्रता अनुपात के साथ [M], [M + 2], [M + 4], और [M + 6] पर शिखर बनाता है।

  • द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री इन विशिष्ट समस्थानिक पैटर्न के आधार पर किसी यौगिक में विशिष्ट हैलोजन की उपस्थिति की पुष्टि करने में मदद कर सकती है।

व्याख्या:

दी गई अभिक्रिया शृंखला में दो मुख्य चरण शामिल हैं:

  • चरण 1: कार्बोक्सिलीकरण - फिनोल NaOH और CO2 की उपस्थिति में कार्बोक्सिलीकरण से गुजरता है जिससे सैलिसिलिक अम्ल व्युत्पन्न बनता है। इसे कोल्बे-श्मिट अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है, जहाँ CO2 को फेनोक्साइड आयन में प्रस्तुत किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अम्लीकरण के बाद ऑर्थो-कार्बोक्सिलिक अम्ल व्युत्पन्न का निर्माण होता है।

  • चरण 2: ब्रोमीनीकरण - कार्बोक्सिलिक अम्ल व्युत्पन्न पानी की उपस्थिति में अतिरिक्त Br2 के साथ ब्रोमीनीकरण से गुजरता है। हाइड्रॉक्सिल और कार्बोक्सिल समूहों के सक्रिय प्रभाव के कारण, ब्रोमीन परमाणु एरोमैटिक वलय पर ऑर्थो और पैरा दोनों स्थितियों पर प्रस्तुत किए जाते हैं, जिससे एक डाइब्रोमीनीकृत उत्पाद बनता है।

  • qImage67207151db69e11640a2d539F1 Teaching SSC 10-12-24 D-15

  • 3 Br [M], [M + 2], [M + 4], और [M + 6] शिखर 1 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 के सापेक्ष तीव्रता के साथ देगा।

निष्कर्ष:

सही विकल्प है: विकल्प 2: [M], [M + 2], [M + 4], और [M + 6] शिखर 1 : 3 : 3 : 1 के सापेक्ष तीव्रता के साथ

Mass Spectrometry Question 5:

यौगिक P और Q के El द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में आधार शिखर (m/z) क्रमशः दिखाई देते हैं

F1 Priya CSIR 7-10-24 D33

  1. 91 तथा 107 पर
  2. 104 तथा 107 पर
  3. 107 तथा 104 पर
  4. 107 तथा 93 पर

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 104 तथा 107 पर

Mass Spectrometry Question 5 Detailed Solution

संकल्पना:

द्रव्यमान स्पेक्ट्रममिति में, आधार शिखर सबसे तीव्र आयन शिखर का प्रतिनिधित्व करता है, जो आमतौर पर अणु के सबसे स्थिर टुकड़े के अनुरूप होता है। इलेक्ट्रॉन आयनीकरण (EI) प्रक्रिया अणुओं के आयनीकरण और बाद में विखंडन में परिणत होती है। विखंडन प्रतिरूप अणु की संरचना और परिणामी आयनों की स्थिरता पर निर्भर करता है।

विखंडन और आधार शिखर निर्माण:

  • यौगिक P के लिए: विखंडन मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सिल समूह (OH) के नुकसान के कारण होता है, जिससे एक स्थिर ट्रॉपिलियम आयन (m/z = 104) का निर्माण होता है। यह आयन अनुनाद द्वारा स्थिर होता है, जिससे यह यौगिक P के द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में आधार शिखर बन जाता है।
  • यौगिक Q के लिए: हाइड्रॉक्सिल समूह और बेंजिलिक स्थिति विखंडन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आणविक आयन एक CH3 समूह खो देता है, जिसके परिणामस्वरूप m/z = 107 वाला एक स्थिर टुकड़ा बनता है। यह यौगिक Q के लिए आधार शिखर है।
  • टुकड़ों की स्थिरता: आधार शिखर आमतौर पर विखंडन के दौरान बनने वाले सबसे स्थिर धनायन के अनुरूप होता है। P के लिए, ट्रॉपिलियम आयन (m/z = 104) अनुनाद के कारण अत्यधिक स्थिर होता है। Q के लिए, बेंजिलिक धनायन (m/z = 107) भी काफी स्थिर होता है, जिससे यह आधार शिखर बन जाता है।

व्याख्या:

  • यौगिक P विखंडन से गुजरता है जिससे m/z = 104 पर एक ट्रॉपिलियम आयन आधार शिखर के रूप में बनता है। हाइड्रॉक्सिल समूह के नुकसान से यह स्थिर आयन बनता है।
  • यौगिक Q विखंडन से गुजरता है, जहाँ बेंजिलिक स्थिति से एक CH3 समूह के नुकसान से m/z = 107 वाला एक स्थिर आयन आधार शिखर के रूप में बनता है।
    • F1 Priya CSIR 7-10-24 D34
  • परिणामी टुकड़ों की स्थिरता के कारण आधार शिखर बनते हैं, जिससे P के लिए 104 और Q के लिए 107 आधार शिखर बनते हैं।

निष्कर्ष:

यौगिक P और यौगिक Q के लिए सही आधार शिखर क्रमशः 104 और 107 हैं।

Top Mass Spectrometry MCQ Objective Questions

निम्नलिखित में से कौन-सा यौगिक EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में m/z 121, 105, 77, 44 पर शिखर दर्शाता है?

  1. F1 Savita Teaching 24-4-23 D13
  2. F1 Savita Teaching 24-4-23 D14
  3. F1 Savita Teaching 24-4-23 D15
  4. F1 Savita Teaching 24-4-23 D16

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : F1 Savita Teaching 24-4-23 D14

Mass Spectrometry Question 6 Detailed Solution

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अवधारणा:

→ EI (इलेक्ट्रॉन आयनीकरण) द्रव्यमान स्पेक्ट्रम एक प्रकार का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम है जिसे आयनीकरण तकनीक के रूप में इलेक्ट्रॉन आयनीकरण का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।

EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में, इलेक्ट्रॉनों की एक उच्च-ऊर्जा किरण को नमूने पर निर्देशित किया जाता है, जिससे नमूना अणु आयनित हो जाते हैं और छोटे आयनों में खंडित हो जाते हैं।

इसके बाद परिणामी आयनों को उनके द्रव्यमान से आवेश के अनुपात (m/z) के आधार पर द्रव्यमान विश्लेषण, जैसे क्वाड्रुपोल या टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट (TOF) विश्लेषण का उपयोग करके अलग किया जाता है।

EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में आमतौर पर शिखरों की एक शृंखला होती है, जिसमें प्रत्येक शिखर एक विशिष्ट m/z अनुपात के साथ आयन का प्रतिनिधित्व करता है।

शिखर की ऊँचाई या तीव्रता नमूने में प्रत्येक आयन की बहुलता के समानुपाती होती है।

द्रव्यमान स्पेक्ट्रम का उपयोग नमूने के आणविक भार की पहचान करने के साथ-साथ आयनीकरण और विखंडन के दौरान उत्पन्न होने वाले विभिन्न खंडों की पहचान और आपेक्षिक बाहुल्यता ज्ञात करने के लिए किया जा सकता है।

स्पष्टीकरण:

 विकल्प 1: हम पहले प्रत्येक संभावित खंड के द्रव्यमान की गणना करेंगे

F1 Savita Teaching 24-4-23 D17

दिए गए m/z अनुपात 121, 105, 77, 44 में, हमारे पास इस संरचना के अनुसार कोई संभावित खंड नहीं है, इस प्रकार यह गलत विकल्प है।

विकल्प 2:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D18

इस विकल्प में दिए गए सभी खंडों का द्रव्यमान वही है जो प्रश्न में दिया गया है, इसलिए यह सही विकल्प है।

विकल्प 3:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D19

अन्य खंड इस प्रकार संभव नहीं हैं, गलत विकल्प है।

विकल्प 4:

यह संरचना 2 के समान है लेकिन इसमें अतिरिक्त N है, इस प्रकार इसका द्रव्यमान भिन्न होता है, इसलिए यह भी गलत विकल्प है।

निष्कर्ष: अतः, सही विकल्प 2 है।

एक यौगिक m/z 84 पर [M]+ दर्शाता है और इसकी आधार शिखर 56 पर है यह 1H NMR में δ 1.4 ppm पर केवल एक संकेत प्रदर्शित करता है और 13C NMR में δ 35 ppm पर केवल एक संकेत प्रदर्शित करता है। यह यौगिक _________ है।

  1. साइक्लोब्यूटेन ‐ 1, 3 ‐ डाइओन
  2. डाइक्लोरोमेथेन
  3. साइक्लोहेक्सेन
  4. 1, 2, 3 ‐ ट्राईमेथलसाइक्लोप्रोपेन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : साइक्लोहेक्सेन

Mass Spectrometry Question 7 Detailed Solution

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अवधारणा:

→1H NMR कार्बनिक यौगिकों या प्रोटॉन युक्त यौगिकों की संरचना की पहचान या पुष्टि करने में मदद करता है। अन्य नाभिकों की तुलना में एक विलयन-अवस्था प्रोटॉन स्पेक्ट्रम प्राप्त करना अपेक्षाकृत तेज़ होता है, और यौगिक की संरचना के बारे में बहुत सारी जानकारी इससे निकाली जा सकती है।

13C NMR सीधे कार्बन ढांचे के बारे में है, न कि केवल उससे जुड़े प्रोटॉन के बारे में। संकेतों की संख्या हमें बताती है कि कितने अलग-अलग कार्बन या समतुल्य कार्बन के समूह हैं और संकेत का विभाजन हमें बताता है कि प्रत्येक कार्बन से कितने हाइड्रोजन जुड़े हुए हैं।

व्याख्या: एकल शिखर होने के लिए सभी कार्बन और हाइड्रोजन समान होने चाहिए।

F1 Teaching  Priya 29-2-24 D24इसमें दो प्रकार के कार्बन हैं, इसलिए इसमें दो शिखर होंगे।

डाइक्लोरोमेथेन, इसमें भी एक शिखर होगा लेकिन विद्युतऋणात्मक तत्व की उपस्थिति के कारण यह 5-6ppm पर होगा।

सभी हाइड्रोजन और कार्बन समान हैं। इसमें भी एकल शिखर होगा।

F1 Teaching  Priya 29-2-24 D27

यह 1HNMR पर 20-21ppm पर एकल शिखर भी देगा।

F1 Teaching  Priya 29-2-24 D28

सभी H समान हैं, यह एक शिखर देगा।

सभी C समान हैं, कोई शिखर नहीं।

1HNMR → 1.4 ppm

13CNMR → 535 ppm

निष्कर्ष:
इसलिए, सही विकल्प C सही है।

यौगिक P और Q के El द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में आधार शिखर (m/z) क्रमशः दिखाई देते हैं

F1 Priya CSIR 7-10-24 D33

  1. 91 तथा 107 पर
  2. 104 तथा 107 पर
  3. 107 तथा 104 पर
  4. 107 तथा 93 पर

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 104 तथा 107 पर

Mass Spectrometry Question 8 Detailed Solution

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संकल्पना:

द्रव्यमान स्पेक्ट्रममिति में, आधार शिखर सबसे तीव्र आयन शिखर का प्रतिनिधित्व करता है, जो आमतौर पर अणु के सबसे स्थिर टुकड़े के अनुरूप होता है। इलेक्ट्रॉन आयनीकरण (EI) प्रक्रिया अणुओं के आयनीकरण और बाद में विखंडन में परिणत होती है। विखंडन प्रतिरूप अणु की संरचना और परिणामी आयनों की स्थिरता पर निर्भर करता है।

विखंडन और आधार शिखर निर्माण:

  • यौगिक P के लिए: विखंडन मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सिल समूह (OH) के नुकसान के कारण होता है, जिससे एक स्थिर ट्रॉपिलियम आयन (m/z = 104) का निर्माण होता है। यह आयन अनुनाद द्वारा स्थिर होता है, जिससे यह यौगिक P के द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में आधार शिखर बन जाता है।
  • यौगिक Q के लिए: हाइड्रॉक्सिल समूह और बेंजिलिक स्थिति विखंडन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आणविक आयन एक CH3 समूह खो देता है, जिसके परिणामस्वरूप m/z = 107 वाला एक स्थिर टुकड़ा बनता है। यह यौगिक Q के लिए आधार शिखर है।
  • टुकड़ों की स्थिरता: आधार शिखर आमतौर पर विखंडन के दौरान बनने वाले सबसे स्थिर धनायन के अनुरूप होता है। P के लिए, ट्रॉपिलियम आयन (m/z = 104) अनुनाद के कारण अत्यधिक स्थिर होता है। Q के लिए, बेंजिलिक धनायन (m/z = 107) भी काफी स्थिर होता है, जिससे यह आधार शिखर बन जाता है।

व्याख्या:

  • यौगिक P विखंडन से गुजरता है जिससे m/z = 104 पर एक ट्रॉपिलियम आयन आधार शिखर के रूप में बनता है। हाइड्रॉक्सिल समूह के नुकसान से यह स्थिर आयन बनता है।
  • यौगिक Q विखंडन से गुजरता है, जहाँ बेंजिलिक स्थिति से एक CH3 समूह के नुकसान से m/z = 107 वाला एक स्थिर आयन आधार शिखर के रूप में बनता है।
    • F1 Priya CSIR 7-10-24 D34
  • परिणामी टुकड़ों की स्थिरता के कारण आधार शिखर बनते हैं, जिससे P के लिए 104 और Q के लिए 107 आधार शिखर बनते हैं।

निष्कर्ष:

यौगिक P और यौगिक Q के लिए सही आधार शिखर क्रमशः 104 और 107 हैं।

दी गई अभिक्रिया में मुख्य उत्पाद Q है। Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम {[M] = आणविक आयन शिखर} दर्शाता है।

F1 Teaching Arbaz 3-1-24 D24

  1. [M], [M+2] और [M+4] जिनकी सापेक्ष तीव्रता 1:2:1 है
  2. [M] और [M+2] जिनकी सापेक्ष तीव्रता 1:1 है
  3. [M], [M+2] और [M+4] जिनकी सापेक्ष तीव्रता 1:3:1 है
  4. [M] और [M+2] जिनकी सापेक्ष तीव्रता 2:1 है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : [M], [M+2] और [M+4] जिनकी सापेक्ष तीव्रता 1:2:1 है

Mass Spectrometry Question 9 Detailed Solution

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अवधारणा:-

द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री:

  • द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री एक विश्लेषणात्मक उपकरण है जो किसी नमूने में मौजूद एक या अधिक अणुओं के द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात (m/z) को मापने के लिए उपयोगी है।
  • एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रम तीव्रता बनाम द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात (m/z) का एक आयतचित्र आरेख है, जो आमतौर पर द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर नामक उपकरण का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
  • एक विशिष्ट MS प्रक्रिया में, एक नमूना, जो ठोस, तरल या गैसीय हो सकता है, आयनित होता है, उदाहरण के लिए इसे इलेक्ट्रॉनों की किरण से बमबारी करके। इससे नमूने के कुछ अणु धनात्मक रूप से आवेशित टुकड़ों में टूट सकते हैं या बिना टूटे केवल धनात्मक रूप से आवेशित हो सकते हैं।
  • इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रॉन आयनन (EI, पूर्व में इलेक्ट्रॉन प्रभाव आयनन और इलेक्ट्रॉन बमबारी आयनन के रूप में जाना जाता है) के रूप में जाना जाता है।
  • इन आयनों (टुकड़ों) को फिर उनके द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात के अनुसार अलग किया जाता है, उदाहरण के लिए उन्हें त्वरित करके और उन्हें विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के अधीन करके: समान द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात वाले आयन समान मात्रा में विक्षेपण से गुजरेंगे।

F1 Teaching Arbaz 02-06-2023 D1

  • किसी भी आयन का द्रव्यमान मान उसका वास्तविक द्रव्यमान है, अर्थात्, उस एकल आयन में प्रत्येक परमाणु (सबसे आम समस्थानिक) के द्रव्यमान का योग (सटीक), और रासायनिक परमाणु भार से गणना किया गया इसका आणविक भार नहीं (पूर्णांक परमाणु द्रव्यमान, सभी समस्थानिकों के भार के भारित औसत)।
  • C-12 पैमाने पर कुछ तत्वों का सटीक द्रव्यमान नीचे दिया गया है

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समस्थानिक शिखर:

  • कई तत्वों में एक से अधिक प्राकृतिक समस्थानिक होते हैं। इसलिए MS में अक्सर समस्थानिक शिखर देखे जाते हैं।
  • [M]+ आयन = 100% के सापेक्ष, समस्थानिक शिखर की गणना।
  • [M+1]+ आयन की प्रचुरता

= (कार्बन की संख्या × 1.1) +(हाइड्रोजन की संख्या × 0.016) + (नाइट्रोजन की संख्या × 0.37) + (ऑक्सीजन की संख्या × 0.04) + (सल्फर की संख्या × 0.8)

हैलोजन समस्थानिकों के लिए:-

  • क्लोरीन में दो समस्थानिक Cl-35 और Cl-37 (3:1 अनुपात) होते हैं
  • ब्रोमीन में दो समस्थानिक Br-79 और Br-81 (1:1 अनुपात) होते हैं
  • फ्लोरीन और आयोडीन दोनों एकल-समस्थानिक F-19 और I-127 हैं
  • द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में क्लोरीन और ब्रोमीन युक्त यौगिकों की आसानी से पहचान की जा सकती है क्योंकि प्रमुख समस्थानिक शिखर दो द्रव्यमान इकाइयों [M] और [M+2] द्वारा अलग होते हैं।
  • तीव्रता अनुपात की गणना बहुपद (a+b)n के गुणांकों के रूप में की जा सकती है जहाँ a और b दो समस्थानिकों की सापेक्ष प्रचुरता हैं और n हैलोजन परमाणुओं की संख्या है।

समस्थानिक और n हैलोजन परमाणुओं की संख्या है।

  • यदि दो हैलोजन मौजूद हैं तो

(a+b)n (c+d)m

व्याख्या:-

  • अभिक्रिया पथ नीचे दिखाया गया है:

F1 Teaching Arbaz 3-1-24 D25

F1 Teaching Arbaz 3-1-24 D26

  • ब्रोमीन में दो समस्थानिक Br-79 और Br-81 (1:1 अनुपात) होते हैं।
  • तीव्रता अनुपात की गणना बहुपद (a+b)n के गुणांकों के रूप में की जा सकती है जहाँ a और b दो समस्थानिकों की सापेक्ष प्रचुरता हैं और n हैलोजन परमाणुओं की संख्या है।
  • इस प्रकार, Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम [M], [M+2] और [M+4] दिखाता है।
  • [M], [M+2] और [M+4] शिखरों की तीव्रता होगी

​= (1+1)2

= (1+2×1×1+1)

= (1+2+1)

= 1:2:1

निष्कर्ष:-

  • इसलिए, Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम {[M] = आणविक आयन शिखर} [M], [M+2] और [M+4] को 1:2:1 की सापेक्ष तीव्रता के साथ दर्शाता है।

Mass Spectrometry Question 10:

CH3(CH2)2CN का EI (इलेक्ट्रॉन-प्रभाव) द्रव्यमान स्पेक्ट्रम आधार शिखर का m/z मान दिखाएगा

  1. 54
  2. 26
  3. 41
  4. 70

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 41

Mass Spectrometry Question 10 Detailed Solution

संकल्पना:-

मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन

मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन एक अभिक्रिया है जो द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमिति में कार्बनिक अणुओं के विखंडन या वियोजन के दौरान देखी जाती है। यह कभी-कभी पाया जाता है कि एक कीटो-समूह युक्त अणु β-विभाजन से गुजरता है, जिसमें γ-हाइड्रोजन परमाणु का लाभ होता है।

  • इसमें C=X समूह द्वारा γ-हाइड्रोजन का अपहरण शामिल है जहाँ X कार्बन या विषम परमाणु हो सकता है।
  • एक साथ अभिक्रिया नहीं है, चरणबद्ध रूप से आगे बढ़ने के लिए दिखाया गया है
  • एक एल्केन टुकड़ा खो जाता है।

F2 Vinanti Teaching 17.07.23 D1

  • जब X=O होता है, तो एक उदाहरण नीचे दिखाया गया है:

    F1 Savita Teaching 24-4-23 D9

व्याख्या:-

  • अभिक्रिया पथ नीचे दिखाया गया है:

F2 Vinanti Teaching 17.07.23 D2
निष्कर्ष:-

  • इसलिए, CH3(CH2)2CN के EI (इलेक्ट्रॉन-प्रभाव) द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में m/z मान 41 पर एक आधार शिखर दिखाई देगा।

Mass Spectrometry Question 11:

निम्नलिखित में से कौन-सा यौगिक EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में m/z 121, 105, 77, 44 पर शिखर दर्शाता है?

  1. F1 Savita Teaching 24-4-23 D13
  2. F1 Savita Teaching 24-4-23 D14
  3. F1 Savita Teaching 24-4-23 D15
  4. F1 Savita Teaching 24-4-23 D16

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : F1 Savita Teaching 24-4-23 D14

Mass Spectrometry Question 11 Detailed Solution

अवधारणा:

→ EI (इलेक्ट्रॉन आयनीकरण) द्रव्यमान स्पेक्ट्रम एक प्रकार का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम है जिसे आयनीकरण तकनीक के रूप में इलेक्ट्रॉन आयनीकरण का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।

EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में, इलेक्ट्रॉनों की एक उच्च-ऊर्जा किरण को नमूने पर निर्देशित किया जाता है, जिससे नमूना अणु आयनित हो जाते हैं और छोटे आयनों में खंडित हो जाते हैं।

इसके बाद परिणामी आयनों को उनके द्रव्यमान से आवेश के अनुपात (m/z) के आधार पर द्रव्यमान विश्लेषण, जैसे क्वाड्रुपोल या टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट (TOF) विश्लेषण का उपयोग करके अलग किया जाता है।

EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में आमतौर पर शिखरों की एक शृंखला होती है, जिसमें प्रत्येक शिखर एक विशिष्ट m/z अनुपात के साथ आयन का प्रतिनिधित्व करता है।

शिखर की ऊँचाई या तीव्रता नमूने में प्रत्येक आयन की बहुलता के समानुपाती होती है।

द्रव्यमान स्पेक्ट्रम का उपयोग नमूने के आणविक भार की पहचान करने के साथ-साथ आयनीकरण और विखंडन के दौरान उत्पन्न होने वाले विभिन्न खंडों की पहचान और आपेक्षिक बाहुल्यता ज्ञात करने के लिए किया जा सकता है।

स्पष्टीकरण:

 विकल्प 1: हम पहले प्रत्येक संभावित खंड के द्रव्यमान की गणना करेंगे

F1 Savita Teaching 24-4-23 D17

दिए गए m/z अनुपात 121, 105, 77, 44 में, हमारे पास इस संरचना के अनुसार कोई संभावित खंड नहीं है, इस प्रकार यह गलत विकल्प है।

विकल्प 2:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D18

इस विकल्प में दिए गए सभी खंडों का द्रव्यमान वही है जो प्रश्न में दिया गया है, इसलिए यह सही विकल्प है।

विकल्प 3:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D19

अन्य खंड इस प्रकार संभव नहीं हैं, गलत विकल्प है।

विकल्प 4:

यह संरचना 2 के समान है लेकिन इसमें अतिरिक्त N है, इस प्रकार इसका द्रव्यमान भिन्न होता है, इसलिए यह भी गलत विकल्प है।

निष्कर्ष: अतः, सही विकल्प 2 है।

Mass Spectrometry Question 12:

निम्नलिखित में से कौन-सा यौगिक El द्रव्यमान स्पेक्ट्रम में m/z 72 पर आधार शिखर देता है?

  1. F1 Savita Teaching 24-4-23 D5
  2. F1 Savita Teaching 24-4-23 D6
  3. F1 Savita Teaching 24-4-23 D7
  4. F1 Savita Teaching 24-4-23 D8

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : F1 Savita Teaching 24-4-23 D5

Mass Spectrometry Question 12 Detailed Solution

अवधारणा:-

मैक्लाफ़र्टी पुनर्व्यवस्था कार्बनिक अणुओं के विखंडन या पृथक्करण के दौरान द्रव्यमान स्पेक्ट्रममिति में देखी गई एक अभिक्रिया है। कभी-कभी यह पाया जाता है कि कीटो-समूह वाला अणु γ-हाइड्रोजन परमाणु की प्राप्ति के साथ β-विभाजन से गुजरता है।

F1 Savita Teaching 24-4-23 D9

स्पष्टीकरण:

  • मैक्लाफ़र्टी पुनर्व्यवस्था से गुजरने के लिए आवश्यक शर्त गामा हाइड्रोजन की उपस्थिति है।
  • विकल्प 1, 2, 3 में गामा हाइड्रोजन उपस्थिति है, लेकिन विकल्प 4 में कोई गामा हाइड्रोजन उपस्थिति नहीं है इसलिए हम चौथे विकल्प पर विचार नहीं करेंगे।

विकल्प 1:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D10

विकल्प 2:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D11

विकल्प 3:

F1 Savita Teaching 24-4-23 D12

अतः, आवश्यक m/z अनुपात केवल विकल्प 1 द्वारा दिया गया है।

निष्कर्ष:

सही उत्तर विकल्प 1 है।

Mass Spectrometry Question 13:

एक यौगिक m/z 84 पर [M]+ दर्शाता है और इसकी आधार शिखर 56 पर है यह 1H NMR में δ 1.4 ppm पर केवल एक संकेत प्रदर्शित करता है और 13C NMR में δ 35 ppm पर केवल एक संकेत प्रदर्शित करता है। यह यौगिक _________ है।

  1. साइक्लोब्यूटेन ‐ 1, 3 ‐ डाइओन
  2. डाइक्लोरोमेथेन
  3. साइक्लोहेक्सेन
  4. 1, 2, 3 ‐ ट्राईमेथलसाइक्लोप्रोपेन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : साइक्लोहेक्सेन

Mass Spectrometry Question 13 Detailed Solution

अवधारणा:

→1H NMR कार्बनिक यौगिकों या प्रोटॉन युक्त यौगिकों की संरचना की पहचान या पुष्टि करने में मदद करता है। अन्य नाभिकों की तुलना में एक विलयन-अवस्था प्रोटॉन स्पेक्ट्रम प्राप्त करना अपेक्षाकृत तेज़ होता है, और यौगिक की संरचना के बारे में बहुत सारी जानकारी इससे निकाली जा सकती है।

13C NMR सीधे कार्बन ढांचे के बारे में है, न कि केवल उससे जुड़े प्रोटॉन के बारे में। संकेतों की संख्या हमें बताती है कि कितने अलग-अलग कार्बन या समतुल्य कार्बन के समूह हैं और संकेत का विभाजन हमें बताता है कि प्रत्येक कार्बन से कितने हाइड्रोजन जुड़े हुए हैं।

व्याख्या: एकल शिखर होने के लिए सभी कार्बन और हाइड्रोजन समान होने चाहिए।

F1 Teaching  Priya 29-2-24 D24इसमें दो प्रकार के कार्बन हैं, इसलिए इसमें दो शिखर होंगे।

डाइक्लोरोमेथेन, इसमें भी एक शिखर होगा लेकिन विद्युतऋणात्मक तत्व की उपस्थिति के कारण यह 5-6ppm पर होगा।

सभी हाइड्रोजन और कार्बन समान हैं। इसमें भी एकल शिखर होगा।

F1 Teaching  Priya 29-2-24 D27

यह 1HNMR पर 20-21ppm पर एकल शिखर भी देगा।

F1 Teaching  Priya 29-2-24 D28

सभी H समान हैं, यह एक शिखर देगा।

सभी C समान हैं, कोई शिखर नहीं।

1HNMR → 1.4 ppm

13CNMR → 535 ppm

निष्कर्ष:
इसलिए, सही विकल्प C सही है।

Mass Spectrometry Question 14:

तीनों अणुओं में से, कौन से अणु m/z = 15 पर शिखर दिखाते हैं?

qImage6780d286ba5d315a275655b2

  1. A और C
  2. A और B
  3. B और C
  4. केवल C

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : A और C

Mass Spectrometry Question 14 Detailed Solution

सही उत्तर विकल्प 1 है।

व्याख्या:

अणु A का विखंडन:

qImage6780d287ba5d315a275655c0

अणु B का विखंडन:

qImage6780d287ba5d315a275655c2

अणु C का विखंडन:

qImage6780d288ba5d315a275655c4

निष्कर्ष:

अणु जो m/z = 15 पर शिखर दिखाते हैं, वे हैं A और C

Mass Spectrometry Question 15:

यौगिक P और Q के EI द्रव्यमान स्पेक्ट्रा में आधार शिखर (m/z) क्रमशः कहाँ दिखाई देते हैं?

Task Id 769 Daman (5)

  1. 105 और 92
  2. 92 और 105
  3. 107 और 92
  4. 91 और 105

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 105 और 92

Mass Spectrometry Question 15 Detailed Solution

अवधारणा:

द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में, आधार शिखर सबसे तीव्र आयन शिखर का प्रतिनिधित्व करता है, जो आमतौर पर अणु के सबसे स्थिर खंड के अनुरूप होता है। इलेक्ट्रॉन आयनन (EI) प्रक्रिया अणुओं के आयनन और बाद के विखंडन के परिणामस्वरूप होती है। विखंडन पैटर्न अणु की संरचना और परिणामी आयनों की स्थिरता पर निर्भर करता है।

मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन:

  • वर्णन: मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री विखंडन प्रक्रिया है जहाँ कार्बोनिल समूह युक्त अणु बीटा स्थिति में विखंडित होने के लिए पुनर्व्यवस्थापन करता है, जिससे एक तटस्थ अणु और एक आवेशित खंड उत्पन्न होता है।
  • तंत्र: पुनर्व्यवस्थापन में कार्बोनिल समूह की ऑक्सीजन में गामा कार्बन से हाइड्रोजन स्थानांतरण शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप एनॉल और एक रेडिकल धनायन का निर्माण होता है।

विखंडन और आधार शिखर निर्माण:

  • यौगिक P के लिए: विखंडन मुख्य रूप से मेथिल समूह (CH3) के नुकसान के कारण होता है, जिससे एक स्थिर मेथिल प्रतिस्थापित ट्रॉपिलियम आयन (m/z = 105) का निर्माण होता है।
  • यौगिक Q के लिए: इस यौगिक में आधार शिखर मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन के कारण m/z पर 92 है।

व्याख्या:

  • यौगिक P विखंडन से गुजरता है जिससे m/z = 105 पर एक मेथिल प्रतिस्थापित ट्रॉपिलियम आयन आधार शिखर के रूप में बनता है।
    • Task Id 769 Daman (6)
  • यौगिक Q मैक्लाफर्टी पुनर्व्यवस्थापन से गुजरता है, जो m/z = 92 पर आधार शिखर देता है।
    • Task Id 769 Daman (7)
  • आधार शिखर परिणामी खंडों की स्थिरता के कारण बनते हैं, जिससे P के लिए 105 और Q के लिए 92 आधार शिखर बनते हैं।

निष्कर्ष:

यौगिक P और यौगिक Q के लिए सही आधार शिखर क्रमशः 105 और 92 हैं।

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