Магнитный момент экспериментальное определение

Таблица 16. Вычисленные и экспериментально определенные магнитные моменты ионов ( -элементов четвертого периода Периодической системы

В табл. 16 сопоставлены вычисленные и экспериментально определенные магнитные моменты ионон ii-элементов четвертого периода в кристаллах хлоридов, нитратов, сульфатов и других солей, а также в их водных растворах. Обнаруживается хо- [c.193]

Существуют три важные группы констант спин-спинового взаимодействия в спектроскопии ЯМР С С, С С, Н н С,Х, где X — другое ядро с магнитным моментом. Интересно отметить, что экспериментальные методы определения этих констант значительно различаются. [c.407]

ЭПР возможен только при наличии постоянного магнитного момента, например у свободных радикалов и соединений парамагнитных переходных металлов. Экспериментальное определение -фактора — по уравнению (1.65). [c.410]

В обоих упомянутых выше примерах, Мп" и Ос1 , значения магнитных моментов, наблюдаемые экспериментально, очень хорошо согласуются с чисто спиновыми значениями, приведенными в табл. 25.2. Однако в общем случае мо.менты, определенные экспериментально, могут отличаться от чисто спиновых значений, причем обычно экспериментальные значения несколько выше чисто спиновых. Это объясняется тем, что орбитальное движение электрона также вносит некоторый вклад в магнитный момент. Теория, позволяющая [c.20]

Экспериментальное определение магнитных свойств обычно включает измерение не самого магнитного момента ц,, а магнитной восприимчивости, из которой вычисляется момент. Объемная магнитная восприимчивость % определяется уравнением [c.421]

Орбитали с1,-2-у2 и г2 в октаэдрическом комплексе направлены прямо к лигандам и поэтому принимают участие в образовании гибридных 5р -связей. В плоском квадрате гибридные зр -связи используют только йд 2 /2-орбиталь. Из данных табл. 7-6 видно, что величины вычисленных и экспериментально наблюдаемых магнитных моментов хорошо согласуются друг с другом. Также видно, что пространственная конфигурация, предсказанная гиб ридными орбиталями, находится в полном соответствии с известной стереохимией комплексов. Тот факт, что экспериментально определенные магнитные моменты немного выше вычисленных можно объяснить использованием для вычислений формулы, учитывающей только спиновый вклад в магнитный момент и полностью исключающей угловой орбитальный момент неспаренных электронов. Это, конечно, не всегда верно, и при расчете нужно учитывать вклад в общий магнитный момент результирующего орбитального момента. [c.252]

Каждый протон во вращающейся молекуле водорода при комнатной температуре испытывает действие флуктуирующих магнитных полей двух типов Hi, обусловленного вращательным магнитным моментом ядер и электронов, и Н2, обусловленного дипольным взаимодействием с другими ядрами. Среднеквадратичные значения Hi и Н , равны 38 и 65 э. Используйте данные, приведенные в разд. 11.5.3, для определения Ti. Необходимо предположить, что Hi и Яг флуктуируют независимо и что время корреляции Тс равно времени между столкновениями, которое составляет 10 ii сек. (Экспериментальное значение времени релаксации для ортоводорода равно 0,015 сек). [c.264]

Тяжелые атомы. Для элементов второго, и в особенности третьего переходных рядов наблюдается дальнейшее понижение экспериментально определенных значений магнитных моментов по отно- [c.266]

Если ограничиться обсуждением только общих магнитных свойств, в частности, если воспользоваться экспериментально определенными значениями магнитной восприимчивости (и, следовательно, вычисленными магнитными моментами) только для установления числа неспаренных электронов, достаточно будет исходить из приближения валентных связей, хотя теории поля лигандов и молекулярных орбиталей настолько же просты и позволяют провести более детальное исследование. Так как исторически метод валентных связей сыграл значительную роль в изучении магнитного поведения комплексов, мы кратко рассмотрим его. Используемая в этом методе терминология применима для обсуждения и других вопросов, нанример, реакционной способности комплексов (ом. раздел 11.9). [c.230]

Магнитные моменты молекул и ионов определяются магнитными свойствами веществ. Под действием магнитного поля любое вещество становится магнитным, т. е. стремится к перемещению. Диамагнитными называются вещества, которые в неоднородном магнитном поле отталкиваются в направлении силовых линий малой плотности, а парамагнитными — те вещества, которые притягиваются в направлении силовых линий максимальной плотности. Так называемые ферромагнитные вещества притягиваются к одному из полюсов магнита. С помощью показанного на рис. 34 экспериментального устройства измеряют магнитную восприимчивость веществ, которая отрицательна в случае диамагнитных и положительна в случае парамагнитных веществ. (Точное определение этой величины и описание экспериментальных методов даются в учебниках физической химии.) [c.106]

Квантование момента количества движения (момента импульса) означает, что при экспериментальном определении величины проекции момента на данную ось обязательно получится величина, кратная /г/2я. Следует обратить внимание на то, что угол между моментом (вектором) и осью не имеет вполне определенного значения ось направлена произвольно и ничего нельзя сказать до или после измерения о величине проекции. В атомах с центрально-симметричным полем, т. е. в атоме водорода или в одноэлектронном атомном ионе (например, Не+), в отсутствие поля все направления равнозначны и энергия Е зависит от /г и /. В этом случае магнитное кван- [c.87]

Совершенно ясно, что тонкая структура спектров ЯМР жидкостей не обусловлена прямым магнитным взаимодействием через пространство спиновых магнитных моментов (диполей) ядер, хотя подобное взаимодействие играет важную роль при исследовании спектров твердых тел [5, стр. 152 и сл.]. Теоретически показано, что благодаря тепловому хаотическому движению молекул составляющая локального поля у любого ядра, параллельная внешнему полю и возникающая в результате прямого взаимодействия диполей, усредняется до нуля [5, тр. 118]. Это эмпирически подтверждается тем, что резонансные спектры жидкостей, обусловленные только магнитноэквивалентными ядрами, ни при каких условиях не расщепляются. Например, наличие в метильной группе трех протонов сказывается на площади резонансной кривой, но не на ее множественности (см. рис. 5,6). В настоящее время считается, что тонкая структура обусловлена косвенным взаимодействием ядерных спннов через валентные электроны. Хотя суммарный спиновый магнитный момент электронов в ковалентной связи или заполненной оболочке благодаря спариванию электронных спинов равен нулю, ядерный диполь вызывает слабую магнитную поляризацию валентных электронов [32—34]. Электронная спиновая плотность, не равная нулю, появляется в других облястях связи и в зависимости от степени делокализации электронов, возможно, на более далеких расстояниях. Соседний ядерный диполь взаимодействует со спиновой плотностью в этой области, и (квантованная) энергия системы зависит от относительной ориентации обоих спиновых моментов ядер, а также от их ориентации во внешнем магнитном поле. Подобное косвенное взаимодействие не усредняется в жидкостях до нуля за счет хаотического движения молекул и вызывает расщепления, не зависящие от внешнего поля, имеющего определенный порядок величины [32]. Кроме того, как будет показано далее, постулированное взаимодействие таково, что взаимодействие между полностью эквивалентными ядрами не приводит к появлению таких эффектов, которые можно было бы установить экспериментально. [c.289]

Для магнитных призм силовые характеристики не стандартизованы, а расчет их затруднен. Поэтому экспериментальное определение этих характеристик является наиболее приемлемым. Для данного типоразмера призм получают зависимости бм = / (d), бед = / (d) и Мкр = / (d), где бед - сила сдвига валика диаметром rf вдоль оси, вызванная силой притяжения бм, при соответствующем коэффициенте трения / М р — критический удерживающий крутящий момент. [c.99]

В табл. 92 приведены магнитные моменты лантанидов, определенные (В. Клеймом) из магнитных восприимчивостей ионов, а также значения, вычисленные теоретически (Е. Ван Флеком) с учетом числа неспаренных электронов для разных ионов. Напомним, что суммарный кажущийся магнитный момент иона является суммой всех орбитальных и спиновых моментов неспаренных электронов (каждый из которых занимает по одной орбитали) из электронной оболочки иона. В то время как в случае переходных элементов можно пренебречь орбитальным магнитным моментом, у лантанидов необходимо принимать его во внимание. Как видно из данных таблицы, вычисленные значения согласуются с найденными экспериментально. [c.724]

Так, например, для комплексов [РеРбР определенный экспериментально в растворе магнитный момент равен примерно 6,0 рм. Это согласуется с магнитным моментом, ожидаемым для высоко-спинового комплекса с пятью неспаренными электронами, а также с тем, что величина А=10Л для фтора, находящегося в левой части спектрохимического ряда, равна 13 900 см- . Для другого комплекса железа [Ее(СЫ)б] - А ЗОООО см и его магнитный момент равен примерно 1,8 Рм. [c.180]

Рассмотрим вычисление магнитного момента иона металла по экспериментально определенной магнитной восприимчивости для диметилглиоксимового комплекса меди С4НвН202С12Си [c.128]

Спиновое взаимодействие между протонами обусловливает магнитную поляризацию промежуточного электронного облака, как это указывалось на стр. 289. Взаимодействие между протонами и электронами может происходить по различным механизмам (Рамзей [52]) с участием магнитных моментов, связанных как с орбитальным движением электронов, так и с электронным спином, но, по-видимому, только один из этих факторов является достаточно существенным для объяснения наблюдаемой величины взаимодействия. Речь идет о влиянии электронного спина, известного под названием фермиевского или контактного взаимодействия, поскольку оно зависит от плотностей электронных спинов у про.тонов. Величина константы связи может быть вычислена методом возмущений второго порядка [52], согласно которому возбужденные триплетные состояния вводятся в волновую функцию молекулярных электронов, или путем дальнейщего приближения, для чего средняя величина энергии возбуждения берется непосредственно из волновой функции основного состояния. Именно так сделал Рамзей в случае молекулярного водорода, использовав функцию Джемса — Кулиджа. Было использовано произведение атомных орбит по Гейтлер-Лондону [33] Карплус и сотр. [61, 62, 119] рассчитали приближенным методом величины ряда валентных связей. Эти данные позволили получить теоретическое значение константы связи в метане, равное 10,4 1,0 гц константа связи, определенная по расщеплению спектра H3D, составляет 12,4 1,6 гц. Кроме того, предсказано, что константа связи J между протонами внутри метиленовой группировки [61]является чувствительной функцией угла связи Н—С—Н зависимость такова, что J уменьшается от величины примерно 20 гц при валентном угле 105° до нуля с расщирением угла примерно до 125° при более щироких углах можно ожидать появления небольших отрицательных значений J. Число молекул, для которых точно известен валентный угол Н—С—Н, весьма ограниченно в тех случаях, когда эти углы известны, экспериментальные данные согласуются с вычисленной кривой. В частности, в отнощении двух геминальных водородов в винилиденовой груп--пе>С = СН2 можно предсказать, что они взаимодействуют очень слабо (7 S1 гц), так как центральный атом углерода является- хр -гибридизованным, а угол Н—С—Н велик константы связи поэтому малы, что согласуется с экспериментальными данными. [c.307]

Константу спин-спинового взаимодействия обозначают V, где п - число о-связей, которыми отделены ядра. Знак постоянной спин-спинового взаимодействия соответствует параллельному - ) или ан-типараллельному (+7) расположению магнитных моментов ядер и может быть определен экспериментально только из сложных спектров второго порядка. [c.258]

В постоянном поле поглощение резонансной частоты V зависит от магнитного момента ядра, причем измерение V в известном поле равносильно экспериментальному определению ы. В последней колонке табл. 2.1 приведены резонансные частоты некоторых наиболее часто встречающихся ядер в поле 14 100 гаусс— поле, которое часто используется для наблюдения п )отонного резонанса. В поле такой напряженности для протонов резонанс наблюдается при 60 Мгц, что соответствует коротким радиоволнам (А, = 5 м). Частоты в других полях можно вычислить из основного уравнения (2.1), используя простую пропорциональность. Например, в поле 9400 гаусс протонный резонанс наблюдается около 40 Мгц, а резонанс фтора при 60 Мгц требует поля 14 970 гаусс. Так как обычные изотопы углерода и кислорода немагнитны, применение ЯМР в органической химии связано главным образом с протонным резонансом. [c.27]

В табл. 37.4 приведены экспериментально определенные значения спинов /, магнитных моментов [г и электрических квадрупольных моментов Q основных и некоторых долгоживущих метастабильных (помечены символом т) состояний [6] для четно-нечетных, нечетночетных и нечетно-нечетных ядер. В таблицу не включены четно-четные ядра, у которых значения спинов и магнитных моментов основных состояний равны нулю. Значения /, ц. и С даны в единицах Л/2я (где й — пос- [c.867]

Теоретический магнитный момент химической частицы, содержащей атом а -элемента, определяется суммой чисто спинового (Цсп) и орбитального (цорв) вкладов магнитных моментов электронов атома -элемента. В определенном поле концевых атомов или групп атомов (лигандов) происходит большее или меньшее погаштение вклада Морб, поэтому экспериментальные значения магнитных моментов отличаются от суммы рсп+И-орб- [c.146]

Следующий метод, который используется для изучения электронной структуры и микрооимметрии комплексов переходных металлов, основан на измерении магнитной восприимчивости. Так как магнитный момент зависит от числа неспаренных электронов, то можно подсчитать теоретическое значение магнитного момента и, сравнивая его с экспериментальными данными, высказать определенное суждение об электронной структуре и пространственном расположении донорных атомов. В случае многих комплек- [c.115]

Применение рассмотренных выше методов будет проиллюстрировано анализом строения комплекса [Ре(рЬеп)з]2+. Первая стадия включает определение электронной конфигурации железа (И) и основного состояния комплекса. Так как железо находится в состоянии окисления 2+, то у него на Зс -уровне находится 6 электронов. Соответствующими электронными конфигурациями являются (2е) (е ) и t2g) (4). Для первой конфигурации основное состояние частиц должно быть Т2д, а для второй -— Поскольку эти конфигурации отличаются друг от друга числом неспарен-ных электронов, основное состояние комплекса можно определить путем измерения магнитной восприимчивости. Для электроиной конфигурации (/ г) (е ) число неспаренных электронов равно 4 и, следовательно, теоретическое значение маглитноги момента составляет 4,90р. Для (Конфигурации ( 2 ) (4) значение (г = 0, так как все электроны оказываются спаренными. Экспериментально было найдено, что магнитный (Момент (равен нулю, и поэтому основное состояние этого комплекса имеет вид A g. [c.120]

Как видно из данных рис. 1.18, совпадение теоретических и экспериментальных данных до а = 1,25 — хорошее, при дальнейшем же увеличении х наблюдаются различия. Так как расчетная кривая получена с учетом экспериментально определенного распределения катионов по узлам кристаллической решетки (см. табл. 1.8), то в данном случае очевидной причиной отклонения является нарушение антипараллельности магнитных моментов катионов в подрешетках 8а и 16iZ. [c.28]

Задача определения магнитного момента ядра ju из сверхтонкого расщепления спектральных линий значительно более сложна. Измеряемая экспериментально величина расщепления определяется произведением ju и Я(0). Величина Я(0) не может быть определена из каких-либо дополнительных экспериментальных данных. Поэтому точность получаемых значений я ограничивается как экспериментальными ошибками, так и точностью вычисления Я(0), т. е. константы расщепления А. Долгое время значения я, полученные из сверхтонкого расщепления, считались малонадежными, так как во многих случаях они отличались от результатов прямых радиочастотных измерений на 10—15% и более. Ситуация изменилась к лучшему после того, как при вычисле11ии константы стала вводиться поправка на конечность ядерного объема (1—o). Формула Ферми—Сегре, дополненная релятивистской поправкой и фактором (1—o), позволяет в ряде случаев определить я по сверхтонкому расщеплению с точностью порядка 1 . Например, по измерению сверхтонкого расщепления магнитные моменты и равны [c.269]

Другие формы магнитного поведения. Мы только что указали, как можно определить число неспаренных электронов иона переходного металла в комплексе, или другом соединении на основании расщепления -орбиталей. Экспериментальные методы определения числа неспаренных электронов обсуждались в разд. 2.8. Они основывались на измерении магнитной восприимчивости вещества. Здесь мы должны подчеркнуть, что при попытках определить магнитные моменты индивидуальных ионов на основании измеренных восприимчивостей соединений в конденсированной фазе нео1бходимо рассмотреть несколько дополнительных факторов. [c.432]

Уравнение (6.50) называют законом Кюри — Вейеса. Отметим, что в уравнении (6.48а) предположено Д=0, так что магнитные моменты, рассчитанные из этого уравнения с использованием экспериментально определенной магнитной восприимчивости, могут отличаться от рассчитанных теоретически. [c.222]

У иона железа (Ш) экспериментально определен магнитный момент, равный 5,8 магнетонов Бора, что согласуется с вычисленным значением по уравнению (1,1). Еслп ион железа (Ш) с любым комплексообразующим веп1,еством образует комплексное соединение с координационным числом 6, то это означает, что адденды [c.22]

Рассмотрим пример. Свободные атомы рения и осмия имеют соответственно пять и шесть d-электронов. Для этих элементов известно несколько низших иодидов, например Reb и Osl. Если считать, что в этих соединениях рений двухвалентен, а осмий — одновалентен, т. е. что каждый атом рения использует для образования связи с иодом два электрона, а каждый атом осмия — один электрон, то на атомах рения и осмия должны оставаться по четыре 5й-электрона. Если вычислить магнитные моменты атомов рения и осмия с конфигурацией 5d, для простоты учитывая только спиновую составляющую, то получаются величины порядка 1,73 (Xg. А экспериментальное определение магнитных моментов дает в обоих случаях более низкую величшгу 0,5(Хв. Следовательно, наличие связей Ме—Ме очевидно на образование таких связей расходуются неспаренные электроны. [c.38]

Этот пример показывает, как осторожно следует подходить к интерпретации результатов магнитных измерений для соединений урана, в которых уран может находиться в разной степени окисления. Это относится к соединениям урана с элементами VI группы и особенно к очень сложной системе уран—кислород. В таких случаях для установления степени окисления урана можно пользоваться графиками зависимости магнитной восприимчивости от формальной (средней) степени окисления. Например, при исследовании системы иОа—TliOa—О2 [27] за доказательство существования в этой системе U (V) было принято наличие на таком графике перегиба, соответствующего степени окисления +5. Примером тщательного анализа результатов магнитных измерений, целью которых было установление валентности урана в сложном соединении, может служить исследование окисла U4O9 [32]. Степень окисления урана в этом соединении равна 4,5, что может быть связано с наличием эквимолекулярных количеств U (IV) и U (V) или с содержанием и (IV) и и (VI) в отношении 3 1. Магнитные моменты, рассчитанные с учетом того, что спин-орбитальное взаимодействие значительно сильнее влияния кристаллического поля [38], оказались для этих случаев равными 2,10 и 1,42[Хв соответственно. Эффективный магнитный момент, определенный из экспериментальных данных, равен 2,06цв, что соответствует эквимолекулярным количествам U (IV) и U(V). [c.228]

Более сложным является рассмотрение вопроса об экспериментальном определении / и / в том случае, когда уширение линий неодинаково и обусловлено взаимодействием электрических и магнитных моментов ядер с внешними или внутренними (локальными) полями. Если наблюдаемый спектр имеет вид отдельных, полностью разделенных компонент (это условие выполняется для тонких источников и поглохителей при 2А/Г > 6 [30], где А — расстояние между компонентами СТС), то можно применить для определения / и / выражение (1.31), где под IA. нужно понимать уже не величину п о (во), а пР/ о (ео). [c.29]

Недавно были сделаны попытки определить механизм межмолекулярного тушения триплетов ионами металлов. Портер и Райт [190, 196] отмечают, что диамагнитные ионы, такие, как и Оа , не оказывают заметного тушащего влияния на триплетные состояния нафталина в воде. С другой стороны, определенные парамагнитные ионы типа N1 + и Ре обладают значительным межмолекулярным каталитическим тушащим действием на. триплеты. Иногда это влияние рассматривалось как обусловленное возмущающим действием их неоднородного магнитного поля. Аналогичные представления были развиты для объяснения тушения парамагнитными молекулами кислорода и окиси азота. Однако из последних экспериментальных исследований, в том числе тех, где за концентрацией триплетов следили непосредственно с помощью скоростной абсорбционной спектроскопии [196], выяснилось, что в случае нехелатированных ионов не существует прямой связи между константой тушения триплетов органических соединений ионами металлов и их магнитными моментами. Подобным образом сильное тушащее действие кислорода, очевидно, не обусловлено непосредственно его парамагнитными свойствами. Такие же заключения были сделаны и другими исследователями [192, 193, 166], которые изучали сходные явления возмущающего действия добавок на интенсивность синглет-триплетного поглощения. [c.256]

С помощью молекулярных пучков экспериментальное определение g I) удалось осуществить Раби, Келлоггу и Захариасу, которые воспользовались упомянутым нулевым методом. В канестве объекта исследования они выбрали индий, для которого по спектроскопическим данным было уже известно, что магнитный момент ядра р/ имеет относительно большую величину. Измеренное ими значение jj./ для ядра индия хорошо согласовалось с вычисленным по спектроскопическим данным. [c.568]