Парамагнитные вещества Парамагнетики

Магнитные свойства веществ зависят от особенностей построения электронных оболочек их частиц (молекул, ионов). Различают диа- и парамагнитные вещества. Первые выталкиваются из неоднородного магнитного поля. Они в своих электронных оболочках содержат только спаренные электроны. Вторые втягиваются в это поле. В электронной оболочке частиц, относящихся к парамагнетикам, содержатся неспаренные электроны. [c.110]

Для парамагнетиков J=v.H. Магнитная восприимчивость идеальных парамагнитных веществ, по закону Кюри, обратно пропорциональна температуре [c.195]

Если векторная сумма орбитальных магнитных моментов всех электронов атома (молекулы) не равна нулю, то атом (молекула) в целом обладает некоторым магнитным моментом Лу,. Такие атомы (молекулы) называются парамагнитными, а состоящие из них вещества парамагнетиками. [c.298]

Спектр ЭПР дают свободные радикалы, молекулы с нечетным числом электронов, триплетные состояния органических молекул, парамагнитные ионы переходных металлов и их комплексы. Этот метод позволяет исследовать любое парамагнитное вещество. Однако, как мы видели, больщинство веществ не являются парамагнетиками, поскольку электронные спины обычно спарены. [c.511]

В связи с наличием в их структуре заполненных электронных орбиталей атомы и ионы парамагнетиков проявляют и диамагнитные свойства. Поскольку оба эффекта противоположны по знаку, суммарная магнитная восприимчивость вещества будет определяться наибольшим из них. Примерами веществ с ярко выраженными парамагнитными свойствами служат пары щелочных металлов, кислород и оксид азота N0 как в газообразном, так и в жидком состоянии, твердые литий, хром, палладий, а также ряд других металлов. [c.301]

Большинство работ по количественному анализу смесей углеводородов методом. ЯМР С выполнено с применением релаксационных парамагнитных веществ — ацетилацетонатов хрома, железа и т. д. [1, 2, 14, 17]. При добавлении в образец парамагнетиков происходит уменьшение всех ядер и частичное или полное элиминирование ЭО [26—28]. Если всех углеродных ядер не менее 5 с, то можно подобрать концентрацию парамагнетиков [0,3—0,6 моль/л для Сг(асас)з], при которой т] О, 0,1 с для всех ядер углерода, так что возможно получить спектр за удовлетворительное время при т = 5Г - 0,5 с, хотя концентрация углеводородов в растворе при этом должна быть малой ( 50 мг/мл). Для С-ядер о, Т = 0,3 3 с (большинство ядер углерода алифатических фрагментов при М > 300) из-за ограниченной растворимости парамагнитных соединений полностью элиминировать ЭО таким способом не удается [29, 30]. Поэтому, помимо добавки парамагнетиков, используют ранее указанный многоимпульсный режим IGD с а = 90°, т 1 -ь 1,5 с [17, 29, 30]. В дальнейшем эту методику будем называть методикой больших добавок парамагнетиков. Однако при таких концентрациях парамагнетиков сигналы уширяются [c.140]

Вторую группу физических методов исследования радикалов составляют методы, основанные на специфических свойствах частиц с неспаренными электронами. Наличие неспаренного электрона сообщает химической частице постоянный магнитный момент. В неоднородном магнитном поле силы, действующие на образец парамагнитного вещества, стремятся втянуть последний в область максимальной напряженности поля. В отличие от парамагнетиков диамагнитные вещества обладают отрицательным зна- [c.11]

До сих пор речь шла о диамагнитных веществах, в которых отсутствуют неспаренные электроны, и о парамагнитных веществах, где такие электроны есть, но соответствующие им магнитные моменты в отсутствие поля ориентированы беспорядочно. Однако существуют твердые тела, в которых магнитные моменты ориентированы друг относительно друга определенным образом. Это ферромагнитные и антиферромагнитные вещества. К ферромагнитным веществам относятся N1, Со, Ре, некоторые окислы железа, хрома и др. Все ферромагнитные тела разбиты на участки (домены), в каждом из которых магнитные моменты ориентированы параллельно, т. е. и в отсутствие поля каждый домен уже полностью намагничен. Однако весь ферромагнетик в отсутствие поля может быть и не намагничен, так как ориентация доменов в этом случае беспорядочна и магнитные моменты компенсируются. При наложении магнитного поля домены поворачиваются таким образом, что все магнитные моменты устанавливаются параллельно друг другу в направлении поля. Такое коллективное поведение магнитных моментов, приводящее к огромным значениям магнитной восприимчивости (в 10 раз больше, чем у парамагнетиков), характерно именно для ферромагнитных веществ. [c.280]

ПОСТОЯННЫМ магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри или точнее законом Кюри — Вейсса [c.273]

Атомные и ионные системы, содержащие один или несколько неспаренных электронов, характеризуются постоянным магнитным моментом, который обусловлен остаточным спином и угловыми орбитальными моментами неспаренных электронов. Вещества с постоянным магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри или точнее законом Кюри — Вейсса [c.263]

Среди веществ, образованных атомами с ненулевым суммарным спином, имеются, однако, такие, свойства которых сильно отличаются от свойств обычных парамагнитных веществ, и в особенности при низких температурах и слабых полях. Это ферромагнетики и антиферромагнетики. Магнитная восприимчивость ферромагнетиков очень велика (значительно больше, чем нормальных парамагнетиков), и сложным образом зависит от величин Н и Т. Ненулевая намагниченность сохраняется в течение длительного времени после снятия поля. Специфические особенности ферромагнетика исчезают, однако, при высоких температурах (Т> Т е где Т е — точка Кюри). Антиферромагнетики, напротив, характеризуются малой магнитной восприимчивостью. В широкой области температур она заметно меньше магнитной восприимчивости нормальных парамагнетиков, а при очень низких температурах практически нулевая. При высоких температурах вещество утрачивает свои особые свойства и ведет себя как нормальный парамагнетик. [c.376]

Мерой магнитных свойств вещества служит магнитная восприимчивость k l, характеризующая отношение исследуемых объектов к магнитному полю. Веа1ества с отрицательной восприимчивостью, т. е. такие, которые оказывают большее сопротивление магнитным силовым линиям, чем вакуум, называются диамагнитными вещества с положительной восприимчивостью, т. е. хорошо проводящие магнитные силовые линии, называются парамагнитными вещества с особо высокой восприимчивостью, например железо, называются ферромагнитными. Помешенные между полюсами сильного магнита диамагнетики ориентируются перпендикулярно, а парамагнетики — вдоль силовых линий. Это означает, что в диамагнитной среде полюсы магнита взаимодействуют сильнее, чем в пустоте, а в парамагнитной — слабее. [c.58]

Парамагнитными свойствами обладают вещества, атомы, молекулы или ионы которых содержат неспаренные электроны. Парамагнетизм связан с направленной ориентацией таких неспаренных электронов в магнитном поле. Тепловое движение микрочастиц будет способствовать нарушению подобной ориентации, поэтому с ростом температуры парамагнитная восприимчивость будет снижаться. Для многих парамагнетиков это снижение обратно пропорционально абсолютной температуре. [c.301]

Несмотря на широкое распространение и простоту описанных модификаций метода, следует указать на ряд ограничений его информационных возможностей. Прежде всего концентрация определяемого компонента должна быть достаточно надежной для регистрации. Точность при изучении поведения диамагнитных веществ должна быть <С I % и может быть достигнута только путем их глубокой очистки от парамагнитных примесей (О2 и др.). Менее жесткие требования предъявляются к процессам с участием парамагнетиков, однако и в этом случае можно различить образование только >2 % нового компонента. Кроме того, скорость исследуемых превращений должна быть небольшой, так как время измерений даже при автоматической регистрации составляет по крайней мере несколько секунд. Часто из-за малых различий магнитной восприимчивости отдельных продуктов реакций метод не позволяет проводить их идентификацию и определение. Поэтому во многих таких случаях более предпочтительным оказывается метод ЭПР. [c.713]

В большинстве веществ магнитные эффекты, обусловленные электронными спинами или движением электронов на орбиталях, не проявляются, поскольку электроны в заполненных оболочках спарены. Многие ионы редкоземельных элементов парамагнитны, так как имеют неспаренные электроны. Свободные радикалы обладают нечетным числом электронов и поэтому также являются парамагнетиками. Наиболее известное вещество с парамагнитными свойствами — молекулярный кислород, который имеет два неспаренных электрона (разд. 14.5). Это свойство кислорода делает возможным определение его парциального давления в потоке газа по измерениям сил, действующих на трубку с газом в магнитном поле. [c.496]

Было выявлено, что взаимозависимость парамагнетики - асфальтены подчиняется причинно-следственной связи, в которой парамагнитные молекулы причина, а порошкообразный продукт следствие. Активность, энергия взаимодействия с окружающими молекулами различных радикалов (от очень стабильных дублетных состояний и парамагнитных комплексов, триплетных бирадикалов до короткоживущих, стабилизированных спин-поляризованными молекулами, продуктов гомолитических процессов - парамагнитных осколков молекул и триплетных возбуждений с относительно быстрым возвратом в синглетную форму) обуславливает образование различных типов порошков, асфальтенов, и их поведение в дальнейшем. Однако, они имеют одно общее свойство если в веществе отсутствуют парамагнетики и энергия гомолитического перехода слишком велика, то осадок - порошок (асфальтены) не выпадает [137, 138]. [c.72]

Так как в основе парамагнитных свойств лежит наличие в веществе неспаренных электронов, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) может проявляться у любых парамагнетиков (в том числе у свободных радикалов). [c.756]

При воздействии на парамагнетик радиоволн определенной (резонансной) частоты поглощается энергия, что можно обнаружить как электронный парамагнитный резонанс. Это служит основой метода для изучения проблем строения вещества. [c.45]

Взаимодействие озона с гидроксидами щелочных металлов приводит к образованию озонидов — неорганических парамагнетиков, которые, по-видимому, можно использовать для инициирования радикальных процессов. Например, озонид калия представляет собой красное кристаллическое вещество, медленно разлагающееся на надпероксид и кислород. Аналогичными свойствами обладают озониды натрия, рубидия, цезия и аммония [48]. Возможно, парамагнитный озонид-анион является промежуточным радикалом при распаде пероксида водорода в щелочном растворе [49]. [c.31]

Аномалия теплоемкости свойственна также парамагнитным материалам, играющим большую роль при адиабатном размагничивании. При температуре ниже Г К связанная с колебаниями атомной ьжцтд.мопь) решетки теплоемкость парамагнетиков мала, но значительна теплоем- 20 кость, соответствующая энергии магнитных нонов. Парамагнитным веще-ствам свойственны два энергетических состояния магнитных ионов, опреде- ю ляемые различной ориентацией электронных спинов. Зависимость тепло- 5 емкости от температуры для парамагнитных веществ с двумя энергетическими уровнями, различающимися на величину энергии ионов V, может быть определена следующим и,-образом. Ьсли — энергия низшего Дебая) [c.179]

L — полный орбитальный угловой момент, а S —полный спиновый угловой момент (в единицах k /2я) набора электронов в атоме (стрелка показывает, что это векторные величины единицей магнитного момента является здесь магнетон Бора=0,927-10" эрг1гаусс). Наличие Набора таких магнитных диполей придает парамагнитному веществу его характерное свойство на него действует сила в направлении магнитного поля, т. е. в направлении, противоположном действию силы на диамагнитное вещество. Это приводит также к закону Кюри — Вейсса для зависимости восприимчивости (х) парамагнетика от температуры X ос1/7. Ферромагнетизм и антиферромагнетизм возникают вследствие взаимодействий между диполями соседних атомов [83, 111]. Следует указать, что, поскольку и спиновые и орбитальные угловые моменты электронов заполненных оболочек компенсируют друг друга, вследствие чего суммарные моменты равны нулю, такая система не обладает парамагнетизмом, но у нее остаются только диамагнитные эффекты именно по этой причине парамагнетизм обнаруживается только в рядах ионов переходных металлов и лантанидов. [c.371]

Простые вещества. Физические и химические свойства. Железо, кобальт и никель представляют собой серебристо-белые металлы с сероватым (Ре), розоватым (Со) и желтоватым (Ni) отливом. Чистые металлы пластичны, однако даже незначительное количество примесей (главным образом углерода) повышает их твердость и хрупкость, что особенно заметно у кобальта. Все три металла ферромагнитны. При нагревании до определенной температуры (точка Кюри) ферромагнитные свойства исчезают и метгллы становятся парамагнитными. Переход ферромагнетика в парамагнетик не сопровожда- [c.489]

Атомы, молекулы, свободные радикалы, содержаш,ие один или более неснаренных электронов, обладают постоянным магнитным моментом, обусловленным спиновым и орбитальным моментами неспаренного электрона. Это могут быть з-электроны, например, в атомах металлов групп 1А и 1Б в парообразном состоянии р-электроны, например, в Оз, N0, СЮз, 1 , органических свободных радикалах и т. д. -электроны атомов >й-, 4(1- и - -семейств /-электроны атомов лантаноидов и актиноидов. Вещества с постоян ным магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри [c.474]

Поскольку диамагнетизм обычно на несколько порядков слабее парамагнетизма, вещества, обладающие неспаренными электронами, почти всегда ведут себя как парамагнетики. Конечно, очень разбавленный раствор парамагнитного вещества в диамагнитном растворителе (напри.мер, в воде) может оказаться диамагнитным вследствие того, что в таком растворе на одну парамагнитную частицу приходится большое число Д1 амагнитных частиц. Другое важное свойство диамагнетизма — это независимость его величины от температуры [c.23]

Поскольку диамагнитная восприимчивость имеет значительно меньшую величину, чем парамагнитная и ферромагнитная, исследовать диамагнетики трудно, так как даже следовые количества примесей парамагнетиков могут заметно исказить результаты. Например, если анализируемое диамагнитное вещество содержит Рез04 или РегОз порядка 10- %, то намагниченности за счет примеси парамагнитного и основного диамагнитного веществ становятся сравнимыми. [c.203]

Простые вещества. Физические и химические свойства. В компактном кристаллическом состоянии железо, кобальт и никель представляют собой серебрпсто-белые металлы с сероватым (Ре), розоватым (Со) и желтоватым (N1 ) отливом. Чистые металлы пластичны, однако даже незначительное количество примесей (главным образом, углерода) повышает их твердость и хрупкость, что особенно заметно у кобальта. Все три металла ферромагнитны. При нагревании до определенной температуры (точка Кюри) ферромагнитные свойства исчезают и металлы становятся парамагнитными. Переход ферромагнетика в парамагнетик не сопровождается перестройкой кристаллической структуры и представляет собой фазовый переход 2-го рода, при котором отсутствует тепловой эфсрект превращения. [c.401]

Вещества, характери.зующиеся малымп отрицательными значениями у, t( X и Pel, называются дшлагнигними. Парамагнитные веи ества имеют противоположные значения этих параметров (Р>-1, и, X положительные). Если всщество поместить в магнитное поле, то число силовых линий, проходящих через вещество, будет болыие (в случае парамагнетика) или несколько меньше (в случае диамагнетика) числа силовых линий, кото- [c.129]

Как правило, в органических парамагнетиках, обладающих значительной величиной обменного взаимодействия, магнитного упорядочения, характерного для неорганических веществ, не наблюдается. Объяснение этого явления можно найти, например, в работе [42]. Однако имеются косвенные свидетельства о существовании антиферромагнитного упорядочения в двух органических кристаллах иодиде дибензолхрома иа-дифе-нил Р-пикрилгидразиле (ДФПГ). Антиферромагнитное упорядоче ние в йодиде дибензолхрома обнаружено при Т < 0,75°К по температурной зависимости сигнала ЯМР на протонах [28]. Переход в антиферромагнитное состояние при Т = 0,2 0,3°К обнаружен в ДФПГ по уменьшению интегральной интенсивности электронного парамагнитного резонансного поглощения [27]. [c.605]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология