專技高考-藥師(一)藥學(二)(包括藥物分析與生藥學(含中藥學))114 年第 18 題單選題
下列原子,何者的精確質量(exact mass)與其整數質量(nominal mass)相差最多?
A正確答案
1H 的精確質量 1.00783 與整數 1 相差 0.00783,比例最大,為質譜中最明顯的質量缺陷來源。
為什麼答案是 A
1H 精確質量 1.00783 Da,整數質量 1,差 0.00783 Da,相對差異約 0.78%,為四者中最大。這也是為何含氫多的有機分子 exact mass 明顯高於 nominal mass。
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完整詳解
Pro · 無限重點 1H 的精確質量 1.00783 與整數 1 相差 0.00783,比例最大,為質譜中最明顯的質量缺陷來源。
記口訣:氫原子 mass defect 最大。質譜高解析度分析中,H 數越多 exact mass 與 nominal mass 差距越明顯。
逐選項分析
A✓ 正確
1H 精確質量 1.00783 Da,整數質量 1,差 0.00783 Da,相對差異約 0.78%,為四者中最大。這也是為何含氫多的有機分子 exact mass 明顯高於 nominal mass。
B✕
12C 為質譜中原子量定義基準,精確質量 = 12.00000 Da,與整數質量完全相同,差距為 0,不可能是答案。
C✕ 陷阱
19F 精確質量 18.99840 Da,與整數 19 相差 -0.00160 Da,差距很小。氟為少數 exact mass 略低於 nominal mass 的元素。
D✕
15N 精確質量 15.00011 Da,與整數 15 幾乎相同,差距僅 0.00011 Da,遠小於 1H 的差距。
常見同位素 Exact Mass vs Nominal Mass
| 同位素 | Exact Mass (Da) | Nominal Mass | 差值 |
|---|
| 1H | 1.00783 | 1 | +0.00783 |
| 12C | 12.00000 | 12 | 0 (基準) |
| 14N | 14.00307 | 14 | +0.00307 |
| 15N | 15.00011 | 15 | +0.00011 |
| 16O | 15.99491 | 16 | -0.00509 |
| 19F | 18.99840 | 19 | -0.00160 |
質譜儀算分子量時,電腦用整數(nominal mass)估算很快,但真實值(exact mass)有質量缺陷。1H 的 1.00783 跟整數 1 差了 0.00783,這個偏移比例在所有常見元素裡最誇張。很多人看到 19F 原子量 18.998 就以為它偏最多,但那是跟標準值 19 比,實際精確質量是 18.9984,只差 0.0016。判斷關鍵:看 exact 減 nominal 的絕對值,氫的 +0.00783 遠超氟的 -0.0016。這就是為什麼多氫化合物(像蛋白質、烴類)實測分子量總是比理論值高一截,每多一個氫就多推 0.008 amu,累積起來非常明顯。
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