Espectre de masses: pic base, ió molecular i fragments

En un espectre de masses, el pic base és el més intens; el pic de l’ió molecular correspon a la molècula ionitzada. No han de coincidir. Abans de proposar una fórmula, separa tres preguntes: què representa cada eix, quin ió origina el senyal i quina conclusió permeten les dades.

Aquesta pràctica de Química s’adreça a qui prepara la PAU a Catalunya. Conté taules i preguntes originals, amb dades didàctiques, i no reprodueix cap enunciat oficial ni prediu preguntes de 2027. Per situar-la dins la preparació general, consulta la guia de la PAU de Catalunya.

Una referència oficial concreta, sense prediccions

L’exercici 4.3 de la convocatòria ordinària de Química de 2026 treballa la lectura d’un espectre de masses. La pauta oficial de correcció de Canal Universitats, a la pàgina 10, diferencia l’eix m/z, el pic base i l’ió molecular, i utilitza la massa molecular per contrastar candidats. Pots consultar també l’enunciat oficial de 2026.

Això acredita una tasca examinada en aquella convocatòria. No significa que aparegui en totes les proves ni que estigui confirmada per a 2027. Revisa les indicacions vigents a la pàgina oficial de Química abans d’organitzar un simulacre.

Llegeix els eixos abans de buscar una molècula

L’eix horitzontal representa m/z: la relació entre la massa de l’ió i el seu nombre de càrregues elementals. En els exercicis següents tots els ions tenen una sola càrrega positiva, z = 1. Amb masses nominals, el valor numèric de m/z coincideix així amb la massa nominal de l’ió. Aquesta coincidència depèn del supòsit de càrrega unitària.

L’eix vertical indica intensitat relativa. Si el senyal més alt s’estableix en 100, un altre d’intensitat 40 és el 40 % d’aquell senyal. No significa que el 40 % de la mostra sigui aquell compost. Les intensitats reflecteixen els ions detectats i les condicions de l’anàlisi; no són directament una composició de la mescla.

L’ió molecular conserva els àtoms de la molècula de partida després de la ionització. Els fragments provenen del seu trencament. En aquesta pràctica simplificada s’indica que l’ió molecular és visible i s’ometen els pics isotòpics, els adductes i els ions amb càrrega múltiple. Per tant, podem treballar amb el pic de m/z més alt com a candidat molecular dins del model indicat. No converteixis aquest procediment en una regla universal per a qualsevol espectre real.

Exercici original 1: separar alçada i massa

Una substància pura formada només per C, H i O dona la taula següent. L’enunciat confirma que hi ha un pic de l’ió molecular. Treballa amb les hipòtesis anteriors i amb masses nominals C = 12, H = 1 i O = 16.

m/z	Intensitat relativa
15	18
29	35
43	100
58	24

Identifica el pic base, proposa el pic molecular i decideix quin candidat és compatible: C₂H₆O, C₃H₆O o C₃H₈O. Explica també què no pots concloure sobre l’estructura.

Pas 1. Busca l’alçada màxima. El pic base és m/z = 43, perquè té intensitat 100. El número 100 descriu l’escala d’intensitat; no és una massa molecular.

Pas 2. Utilitza les hipòtesis de l’enunciat. El pic de m/z més alt és 58. Com que l’ió molecular és present i hem exclòs les altres classes de senyals indicades, l’assignem a l’ió molecular. La massa molecular nominal és 58 u, i la massa molar aproximada corresponent és 58 g·mol⁻¹.

Pas 3. Calcula els candidats. C₂H₆O: 2 × 12 + 6 × 1 + 16 = 46. C₃H₆O: 3 × 12 + 6 × 1 + 16 = 58. C₃H₈O: 3 × 12 + 8 × 1 + 16 = 60. Entre aquestes tres fórmules, només C₃H₆O és compatible amb 58.

Pas 4. Limita la conclusió. No has identificat una estructura única. Una fórmula molecular pot correspondre a isòmers diferents. La taula simplificada i la comparació de masses no basten per afirmar quin compost concret tens ni per assignar tots els fragments.

L’error que cal detectar és escollir 43 com a massa molecular només perquè el pic és més alt. Escriu dues frases separades: una justifica el pic base per intensitat; l’altra justifica el molecular amb m/z i les hipòtesis.

Exercici original 2: una pèrdua de massa no identifica tota sola

En un altre model, també amb ions de càrrega unitària, el pic molecular és m/z = 74 i apareix un fragment a m/z = 59. Calcula la diferència de masses nominals. Si es proposa la pèrdua d’un fragment neutre CH₃, comprova si el balanç és compatible.

Pas 1. Resta en el sentit correcte. 74 − 59 = 15 u de diferència de massa nominal. No restis intensitats: aquí comparem posicions a l’eix horitzontal.

Pas 2. Contrasta la proposta. La massa nominal de CH₃ és 12 + 3 × 1 = 15 u. La proposta és compatible amb aquest balanç.

Pas 3. No confonguis compatibilitat i demostració. La diferència numèrica no determina per si sola el mecanisme de fragmentació ni prova que s’hagi perdut CH₃. Caldrien altres dades per validar aquesta assignació. El fragment neutre perdut tampoc es dibuixa com un pic positiu detectat només pel fet que la resta valgui 15.

Tres comprovacions per corregir-te sense memoritzar pics

Si has escrit…	Revisa…	Correcció concreta
«El pic 100 és la molècula»	Si 100 és intensitat o m/z	Llegeix la capçalera de la taula
«58 és el compost C₃H₆O concret»	Si has deduït fórmula o estructura	Limita la resposta al candidat compatible
«El pic 24 és un 24 % de mostra»	Què normalitza la intensitat	Compara senyals, sense inventar composicions

Després de corregir, tapa la solució i torna a explicar el primer exercici sense calcular res: pic base, pic molecular i límit de la identificació. Si aquestes tres decisions són clares, recupera els càlculs i les unitats.

Preguntes freqüents

El pic base coincideix sempre amb l’ió molecular?

No. El pic base és el senyal més intens; pot correspondre a un fragment. L’ió molecular conserva els àtoms de la molècula de partida després de la ionització.

El pic de m/z més alt és sempre el molecular?

No com a regla universal. En aquesta pràctica ho podem utilitzar perquè l’enunciat confirma l’ió molecular visible i exclou pics isotòpics, adductes i càrregues múltiples.

Una massa molecular identifica una estructura única?

No. Permet descartar candidats incompatibles, però diferents estructures poden compartir fórmula i massa molecular. Cal informació addicional per distingir-les.

Continua amb una mostra abans de decidir la compra

La mostra gratuïta de Química permet veure tres temes oberts: enllaç, àcid-base i redox. No és una mostra específica d’espectrometria de masses, i aquesta pàgina no acredita que el curs estigui disponible en català. Obre-la per valorar les explicacions i comprova l’idioma i el temari que necessites.

Si aquesta manera de treballar et serveix, la fitxa del curs de Química per a Catalunya ofereix compra, amb apunts, exercicis i repàs a Mi aula. En la comprovació del 12 d’octubre de 2026, la fitxa mostra 12 € per l’assignatura, pagament únic, i accés per email després de confirmar-se el pagament. Revisa-hi les condicions actuals abans de comprar. Per triar el següent pas, torna a la primera taula i comprova que pots justificar 43 i 58 sense confondre els dos eixos.