Спин анти-параллельные

Таким образом, метод ВС приводит к выводу, что основное значение при образовании химической связи имеет обменное взаимодействие зарядов, удовлетворяющее условию анти-параллельности спинов электронов. Расчет распределения электронной плотности около ядер атомов показывает, что если электроны имеют антипараллельные спины, то их волновые функции складываются и плотность электронного облака между ядрами возрастает. Сложение волновых функций можно наглядно представить в виде перекрывания электронных облаков взаимодействующих атомов. Наоборот, если электроны имеют параллельные спины, то плотность облака между ядрами падает до нуля — электроны как бы выталкиваются из межъядерного пространства, и химическая связь не образуется. [c.25]

Рассмотрим атом кислорода. В его внешнем электронном слое при п = 2 имеется шесть электронов, так что его электронная конфигурация есть 23 2р . На з-орбитали электроны имеют антипараллельные спины. Электроны с анти-параллельными спинами спарены и, согласно классической теории валентности,-в химической связи не участвуют. Они образуют так называемые неподеленные пары. Из четырех электронов на р-орбиталях три имеют параллельные спины и один — антипараллельный им. Таким образом, на одной из 2р-орбиталей имеется два спаренных электрона, которые тоже образуют неподеленную пару. Итак, у атома кислорода имеется две неподеленные пары электронов. [c.94]

Если у соединяющихся атомов водорода спины электронов анти-параллельны, то они займут связывающую МО, возникнет химическая связь (см. рис. 28), сопровождающаяся выделением энергии Ег — Е (436 кДж/моль). Если же спины электронов атомов водорода параллельны, то они в соответствии с принципом Паули не могут разместиться на одной молекулярной орбитали один из них разместится на связывающей, а другой на разрыхляющей орбитали, значит химическая связь образоваться не может. [c.92]

Сигнал от На появляется в виде дублета из-за двух ориентаций спина протона Нх — параллельной (низкая энергия) и анти-параллельной (высокая энергия). Точно так же сигнал от протона Нх появляется в виде дублета из-за двух ориентаций спина протона На — параллельной (низкая энергия) и антипараллельной (высокая энергия). [c.317]

Энергетическая диаграмма для двух спиновых состояний ядра со спином / = 1/2 приведена на рис. I. 2 ее классическим аналогом является параллельная (основное состояние) и анти-параллельная (возбужденное состояние) ориентации г-компоненты ядерного магнитного момента л относительно внешнего поля Ва. В этой модели поглощение энергии в результате взаимодействия электромагнитного излучения с ядерным моментом приводит к инверсии вектора магнитного момента л. [c.228]

Хюккель определил энергетические уровни этих орбиталей методом линейной комбинации атомных орбиталей (ЛКАО), введя ряд упрощающих приближений (приближения Хюккеля), которые составляют основу хюккелевского метода молекулярных орбита-лей. При проведении расчетов комбинирование шести атомных орбиталей приводит к образованию шести молекулярных орбита-лей. Три из этих орбиталей находятся на более низком энергетическом уровне, чем атомные орбитали, из которых они образовались, а три — на более высоком энергетическом уровне (рис. 2.4.1). Энергия орбиталей выражается через а —кулоновский интеграл электрона на 2р-атомной орбитали углерода и р — резонансный интеграл — энергия взаимодействия между двумя 2р-атомными орбиталями. Теперь можно объяснить устойчивость бензола. На каждой орбитали может разместиться по два электрона с анти-параллельными спинами, имеются три связывающие орбитали, таким образом шесть я-электронов являются связывающими. [c.287]

Если имеет конечный радиус действия, меньший средней длины волны относительного движения пары фермионов, то это взаимодействие проявляется только между фермионами с анти-параллельными спинами. Фермионы с параллельными спинами не будут сближаться до расстояний, где проявляется взаимодействие. В этом случае в (87,9) надо положить 02 = о. Выделим далее во второй сумме (87,9) члены 2 + = 2 + = 0. Тогда можно написать [c.414]

Полагают, что тригональный атом углерода связан двумя ковалентными связями с атомами галогена, имеет два электрона с анти-параллельными спинами (синглетное состояние) и одну свободную р-орбиту. Возможно, что значительная стабилизация этой структуры является следствием перекрывания неподеленных р-электро-нов атомов галогена со свободной р-орбитой [14, 16—19]. Перекрывание в случае фтора более эффективно, чем в случае хлора [20], в результате чего дифторкарбен, по-видимому, значительно менее реакционноспособен, чем дихлоркарбен [19, 21—24]. [c.67]

Можно также схематически представить распределение электронов в атомах по энергетическим уровням, размещая стрелки, изображающие электроны, в клетках, обозначающих возможные состояния этих электронов (1х, 2з, 2р и т. д.). Отличие в спинах электронов изображается различным направлением стрелок. Согласно принципу Паули, в каждой клетке могут быть два электрона только с анти-параллельными спинами. [c.116]

Чтобы продемонстрировать влияние обменного взаимодействия на спиновые плотности радикалов с сопряженными связями, рассмотрим радикал аллил, молекулярные орбитали которого изображены на рис. 8-38. Неспаренный электрон на ф создает положительные спиновые плотности а у атомов углерода 1 и 3. Обменные взаимодействия между неспаренным электроном на г со спином а и спаренным электроном на ф со спином а повышают спиновую плотность у Сх и Сз и приводят к тому, что у Сг остается результирующий спин р (отрицательная спиновая плотность). Теория валентных связей позволяет вполне естественно включить представление об отрицательных спиновых плотностях. Функция теории валентных связей для аллильного радикала (СН2=СН—СНг СНг—СН=СНг) предсказывает одинаковое направление спина у атомов 1 и 3 и анти- параллельный спин в положении 2 из-за обменных взаимодей ствий. Из теории валентных связей вытекает простое правило для предсказания знаков спиновых плотностей. Все положения, в которых находится неспаренный электрон в главной резонансной структуре, имеют положительную спиновую плотность. В любом положении, в котором неспаренный электрон не находится ни в одной из наиболее существенных резонансных структур, имеется отрицательная спиновая плотность. Так, например, у аллильного радикала спиновая плотность положительна в положениях I и 3 и отрицательна в положении 2. [c.325]

Если у соединяющихся атомов водорода спины электронов анти-параллельны, то они займут связывающую МО, возникает химическая связь (рис. 29), сопровождающаяся выделением энергии Е — [c.95]

Спин электрона графически изображается стрелками либо , либо . Два электрона (пара, дублет) с противоположно направленными спинами называют анти-параллельными и обозначают . Два электрона с одинаково направленными спинами называются параллельными и их обозначают стрелками, направленными в одну сторону . [c.35]

Двойственность спектра привела при исследовании гелия к предположению о существовании гелия в двух модификациях ортогелий (триплетный спектр) и парагелий (одиночный спектр). На самом деле, эти два состояния гелия отличаются лишь тем, что в ортогелии спины валентных электронов возбуждённых атомов параллельны (5 = 1), в парагелии — анти-параллельны (5 = 0). [c.335]

Притяжение между атомами при расстоянии ядер г Ге наблюдается только в том случае, если спины электронов анти-параллельны. Если спины электронов, которые осуществляют связь, параллельны при любых расстояниях, между ядрами наблюдается только отталкивание. Кривая 2 на рис. 17а соответствует именно этому случаю. Молекула, приведенная в соответствующее этой кривой состояние, немедленно диссоциирует. [c.81]

В радикале метилена СНг два электрона могут иметь анти-параллельные спины, тогда состояние радикала будет синглетным, или параллельные спины, тогда состояние радикала будет триплетным. Метилен, полученный фотолизом диазометана в газовой фазе по реакции [c.308]

В разд. 12.5 отмечалось, что когда спины двух электронов взаимодействуют, они могут быть параллельны (5=1) или анти-параллельны (5 = 0), Введем термин мультиплетность. Мультиплетность определяет число ориентаций вектора спина (5) относительно направления магнитного поля, т, е, число значений М ((25 + 1). Когда 5 = 1, существуют три значения Мз, а именно +1, О и —1. Они показаны на рис. [c.315]

Электрон в атоме водорода занимает определенный энергетический уровень, который является наинизшим, если атом не возбужден и находится в изолированном состоянии. При сближении двух атомов их электроны испытывают притяжение со стороны обоих ядер, которое возрастает по мере уменьшения расстояния между ними, и в пространстве между ядрами уровень энергии электрона понижается. Вследствие этого объединение двух ядер и одного электрона в единую систему — энергетически выгодный процесс. Присутствие второго электрона усложняет картину вследствие взаимного влияния электронов. Как известно, обладая отрицательным зарядом, электроны отталкиваются друг от друга. Этот эффект называется корреляцией зарядов. Но, кроме этого, собственное электромагнитное поле электрона определяется его спином. Электроны с параллельными (одинаково направленными) спинами отталкиваются друг от друга, а электроны с анти-параллельными спинами сближаются, стягиваясь в электронную пару. Этот эффект называется корреляцией спинов и в совокупности с корреляцией зарядов определяет суммарный эффект взаимного влияния электронов — корреляцию электронов. [c.50]

Особенности свойств ферромагнетиков и антиферромагнетиков связаны с тем, что между атомами имеется взаимодействие чисто квантовомеханической природы (обменное взаимодействие), энергия которого зависит от взаимной ориентации соседних спинов. Для ферромагнетиков энергетически выгодна параллельная ориентация спинов, для антиферромагнетиков меньшая потенциальная энергия отвечает анти-параллельной ориентации. В результате ферромагнетики представляют систему с выделением , антиферромагнетики образуют сверхструктуру. [c.376]

В образовании химической связи всегда принимают участие электроны с противоположными по знаку спиновыми квантовыми числами, т. е. электроны с анти-параллельными спинами . [c.57]

Поляризационный механизм 6, 7 . В плоском радикале АНз связи А — Н образованы 15-электроиа. п1 атомов Н и электронами гибридных 5р2-орбиталей атомов А. Неспаренный электрон радикала находится на 2р2-орбитали атома А. Если формально рассмотреть связь А — Н как изолированную, априори нельзя отдать предпочтение тому или иному расположению спинов электронов. Если же принять во внимание неспаренный 2р,-электрон, то энергетически более выгодным оказывается состояние, когда спин 5р2-гибридного электрона атома А направлен параллельно спину неспаренного электрона. Состояние, когда указанные спины анти-параллельны, энергетически менее выгодно (правило Гунда). В соответствии с принципом Паули спии Ь-электрона атома Н должен быть антипараллельным спину хр -гибридного электрона атома А и, следовательно, антипараллельным спину неспаренного [c.35]

Как уже было сказано, для ядер, имеющих полуцелый спин, полная волновая функция молекулы антисимметрична по отношению к обмену ядер местами. Так как для молекулы водорода На фэл симметрична по отношению к этому обмену, то ф может быть антисимметричной, когда 5 = О и вращательные уровни четные или же когда 5 = 1 и вращательные уровни нечетные. Молекулы Н2 с параллельными спинами протонов называют молекулами ортоводорода. Молекулы с анти-параллельной ориентацией ядерных спинов называют молекулами параводорода. Ортомодификацией молекул обычно называют ту, которая имеет больший статистический вес [481. [c.218]

С другой стороны, постепенное заполнение /-оболочек у лантаноидов коррели-руется с определенной активностью соответствующих окислов в реакциях дегидрирования. При этом отмечается [1051, что появление первых семи электронов в 4/-обо-лочке действует на каталитическую активность в большей степени, чем последующее заполнение. Последнее, по-видимому, связано с параллельными спинами /-электронов в первой подгруппе (Се—Сс1) и с появлением пар электронов с анти-параллельными спинами у последующих семи элементов. [c.165]

Рис. 13. Распроаслсяне плотности электронного облак в молекуле водорода при анти-параллельных спинах электро--нов (а) и в сближающихся атомах водорода при параллельных спинах электронов б). Цифрами указана плотность электронного облака в условных еди ннцах.

Возникающие при рассмотренных способах инициирования реакций электронно-возбужденные состояния молекул чаще всего реализуются благодаря двум типам электронных переходов. В- содержащих гетероатомы (О, К, 5) ненасыщенных молекулах, например в карбонильных и гетероциклических соединениях, возможно перемещение электрона с несвязывающей. г-орбитали, локализованной на гетероатоме, иа разрыхляющую я -молекулярную орбиталь я-электронной системы (л-)-я -пере-ход) при этом возникает возбужденное состояние с и, я -элек-тронной конфигурацией. В молекулах с сопряженными связями, например в полиенах, ароматических и гетероциклических соединениях, электрон с одной из связывающих л-.молекулярных орбиталей может -перемещаться иа разрыхляющую я -молеку-лярную орбиталь (я л -переход) в результате реализуется возбужденное состояние с я, я -электронной конфигурацией. п, я - и я, я -электронным конфигурациям отвечают две орбитали, каждая из которых содержит только один электрон, в отличие от основного состояния, имеющего два электрона с анти-параллельными спинами на одной орбитали. В соответствии с принципом Паули возможны два вида ориентации спинов для каждой электронной конфигурации. При антипараллельнон ориентации суммарный спин равен нулю, а мультиплетность соответствующего электронного состояния равна единице эти диа- [c.182]

Нетрудно заметить, что спин-спиновое взаимодействие кварка и антикварка имеет противоположный знак по сравнению с взаимодействием двух электронов (разд. 5.3) состояние ls -дикварка со спином О (анти-парэллельные спины) приблизительно на 500 МэВ устойчивее состояния со спином 1 (параллельные епины). [c.724]

Не только электроны, но и атомные ядра могут иметь свой спин. В молекуле На спины обоих ядер могут быть параллельными (ортоводород) или анти-параллельным (пароводород). Обе модификации молекулы водорода должны отличаться своими теплоемкостями, спектрами и другими свойствами. Это предсказание квантовой механики (Гейзенберг, 1У2/)блестяще оправдалось, на опыте. Бонгеффер иГартек (1929) и одновременно с ними Эйкен показали, что обычный водород представляет собою смесь орто-и параводорода в отношении 3 1 (в полном соответствии с теорией) и что между обеими мо-дификацикми имеется равновесие, которое при низких температурах смещается в сторону параводорода. Бонгеффер и Гартек получили его в чистом виде, насыщая обычным водородом уголь при температуре жидкого водорода. При откачивании выделяется параводород, который медленно превращается при комнатной температуре в смесь обеих модификаций. Анализ смеси лучше всего производить по теплопроводности, которая для обеих модификаций очень различна. [c.319]

Взаимодействие наиболее общего вида, имеющее место во всех материалах, так называемое взаимодействие с отрывом. Его сущность состоит в том, что позитрон атома позитрония в триплетном состоянии аннигилирует не со своим электроном, а подвергается 2у-аннн-гиляции с электронами молекул окружающей среды, имеющими анти-параллельный спин. В результате такого взаимодействия время жизни ортопозитрония уменьшается, однако не до такой степени, какая имеет место при свободной аннигиляции, поскольку позитрон экранирован собственным электроном. Этот вид взаимодействия особенно существен для конденсированной фазы. [c.163]

Такой подход можно применить и к многоэлектронным системам. В этом случае отталкивание для любой пары электронов, которые находятся на орбиталях и i ) и имеют анти-параллельные спины, выражается кулоновским интегралом Jmn, когда спины электронов параллельны, отталкквание между ними уменьшается на величину, равную обменной энергии Ктп- [c.90]

К таким же физически реализуемым системам можно применить изложенные представления Как уже сказано, они не применимы к обычным системам, так как необходимо ограничение значения энергии сверху. Однако иногда в обычных системах встречаются так называемые подсистемы, слабо взаимодействующие с основной системой и обладающие ограниченным числом уровней энергии. Слабое взаимодействие подсистемы с основной системой необходимо для того, чтобы тепловое равновесие между ними устанавливалось медленно. Если к тому же в пределах самой подсистемы тепловое равновесие устанавливается быстро, то можно говорить о ее температуре, отличающейся от температуры основной системы. Примером подсистемы может служить совокупность так называемых ядерных спинов—ядерных магнитиков — ионов лития в кристалле фторида лития. Простоты ради представим себе две возможные ориентации спинов в магнитном поле — параллельную с меньшей энергией и анти параллельную с большей (рис. 76). Обычно спинов с анти пар аллельной ориентации много меньше, чем с параллельной, подсистема находится в равновесии сама с собой и кристаллической решеткой в целом. В этом случае температура одинаково положительна. Однако если (как это было в опытах Парселла и Паунда) быстро изменить направление магнитного поля, то ядерные моменты не успевают переориентироваться — большая часть оказывается ориентированной антипараллельно. Таким образом, происходит инверсия уровней, т. е. верхний энергетический уровень заселен в большей степени, и формально можно говорить об отрицательной температуре подсистемы ядерных спинов. Через некоторое время (5—30 мин) подсистема, взаимодействуя и приходя в рав- [c.236]

Антиферромагнетики - это спонтанно намагниченные вещества со свойствами и структурой ферромагнетиков, но в отличие от последних нескомпенсированные спины электронов на недостроенных оболочках их атомов (ионов) внутри домена имеют противоположную упорядоченность, т. е. анти-параллельную ориентацию спинов. К антиферромагнетикам относятся, например, МпО, MnS, Ni r, СГ2О3, VO2 и многие другие соединения. [c.31]

Магнитный момент и спин неспаренного электрона, который ие участвует во взаимодействии с каким-либо ядром молекулы, ориентируются в пространстве случайным образом. Если приложить к системе постоянное магнитное поле, то спины и магнитные моменты неспаренных электронов. будут ориентироваться, либо параллельно, либо аптипараллельно приложенному нолю. Электроны с параллельной ориентацией спинов обладают энергией на меньше, а электроны с анти-параллельной ориентацией будут иметь энергию на больше энергии электронов в нулевом поле. Разность энергии двух состояний (АС) определяется формулой [c.171]

Для ферромагнитного состояния вещества характерно взаимно параллельное, расположение неспаренных спинов электронов, а для антиферромагнитного — расположение, при котором каждый спин окружен спинами, ориентированными антипараллельно по отношению к нему. Возможно существование и таких кристаллов, в которых одни электроны связаны между собой ферромагнитным взаимодействием, а другие — анти-ферромагнитным , но в целом вещество может проявлять ферромагнитные свойства. Такое состояние называют ферримаг-нитным. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология