Магнитные свойства электрона. Спин

Магнитные свойства электрона. Спин [c.37]

В случае магнитного резонанса электронного спина, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), связь спина электрона с магнитным моментом атомного ядра приводит к весьма сложному расщеплению, которое называется сверхтонкой структурой спектра ЭПР. В ЯМР соответствующее расщепление резонансных линий, как правило, не возникает, так как вследствие быстрой спин-решеточной релаксации электронных спинов скорость переходов между спиновыми состояниями, соответствующими ориентациям спина по полю и против поля (т.е. между состояниями, характеризуемыми магнитными квантовыми числами /Иi = 1/2 и -1/2), так велика, что ядерный спин "видит" некое усредненное состояние. Однако поскольку всегда несколько больше магнитных моментов электронов ориентировано по полю, чем против поля, аналогично тому, как это ранее было показано для магнитных моментов ядер/г/, то возникающий при этом результирующий электронный магнитный момент является причиной наблюдаемых парамагнитных свойств веществ, содержащих свободные радикалы и парамагнитные ионы взаимодействие ядерного спина с электронным приводит к парамагнитному сдвигу сигналов ЯМР, и, кроме того, включается дополнительный механизм релаксации, к рассмотрению которого вернемся в разделе 1.3.7. [c.33]

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) открыт в 1944 г. советским физиком Е. К. Завойским. В методе ЭПР, так же как и в ЯМР, используется резонансное поглощение электромагнитных волн веществом в постоянном магнитном поле. Однако ЭПР связан уже с магнитными свойствами электрона. Магнитное поле электрона примерно на три порядка превышает поле ядра. В отсутствие магнитного поля спиновые энергетические состояния электрона вырождены. При наложении магнитного поля вырождение снимается и появляются два энергетических уровня верхний уровень, имеющий спин ms= 2, и нижний со спином /П5= — /2. Разность энергий ДЕ в этих состояниях составляет [c.145]

Имеются также два других квантовых числа магнитное и спиновое. За счет различий магнитного квантового числа возможно 2/-Ц разных электронных состояний. Спиновое квантовое число ms, характеризующее магнитные свойства электрона, принимает два значения 72- Спин можно представить себе как угловой момент, возникающий в результате вращения электрона вокруг своей оси. Спин обычно учитывают, дополняя волновую функцию спиновым множителем множитель обозначают через а, когда /Пз=7г, и через р, когда /Пз = — /г- О двух электронах с одинаковыми спиновыми волновыми функциями говорят, что они имеют параллельные спины в противном случае указывают, что электроны имеют противоположные или антипараллельные спины. [c.22]

В отсутствие внешнего поля такие элементарные магнитики расположены совершенно беспорядочно. Однако в магнитном поле они имеют преимущественное направление. Из квантовой механики известно, что состояние электрона характеризуется спиновым квантовым числом, равным /г, причем спин может иметь только две ориентации относительно данной оси. Грубо говоря, спин электрона соответствует вращению с одной и той же угловой скоростью либо по часовой, либо против часовой стрелки. В отноше-Н1ш магнитных свойств электрон во внеш 1е.м поле ведет себя как небольшой стержневой магнит, расположенный в направлении поля или против него. [c.18]

В зарубежной литературе ЭПР часто именуется электронным спиновым резонансом (Е8К), поскольку магнитные свойства электронов обусловлены главным образом вращением электрона вокруг своей оси — спином (стр. 56), [c.431]

Как и в молекуле В2, в молекуле О2 два электрона с параллельными спинами занимают по одному две орбитали с одинаковой энергией и Лу. Таким образом, метод молекулярных орбиталей, естественно объясняет наличие в молекуле О2 двух неспаренных электронов, которые и обусловливают магнитные свойства кислорода. Избыток связывающих электронов в молекуле О2 равен четырем. [c.106]

Таким образом, разрыв ковалентной связи для получения двух нейтральных соединений всегда должен дать два радикала, каждый со свободной валентностью и обладающий активностью свободного радикала. Разрыв ионной связи может дать либо два иона с заполненными оболочками, имеющими только электростатический поляризующий момент (MgO = Mg + + О ), либо два иона, один из которых (обычно катион) также имеет электрон с непарным спином и поэтому имеет дополнительные свойства, присущие радикалу (например, NiO = NiO +0 -). Молекулы веществ, образующих твердые поверхности, дегазированные в вакууме, обладают множеством свободных связей, по которым могут идти реакции с молекулами газовой фазы (хемосорбция) с образованием различных поверхностных комплексов- Очевидно, что каталитическое действие твердого вещества зависит от составляющих его лептонов. Раньше исследователи связывали высокую каталитическую активность с переменной валентностью, цветом, магнитными свойствами и т. д. Сравнительно недавно метод электронной проводимости стал доминирующим в определении их свойств. Он лучше отражает электронную структуру оболочек на основе периодической системы, хотя дает лишь общую характеристику, которая не может заменить результатов, получаемых при детальном изучении химии и физики исследуемых твердых тел. [c.20]

Обратимся снова к комплексным соединениям. В качестве грубого приближения можно пренебречь диамагнитными свойствами, а также магнитными свойствами, определяемыми орбитальным магнитным моментом, и учитывать только магнитные свойства, связанные со спином электронов. Эффективный магнитный момент атома или иона зависит от спинового квантового числа, т. е. от числа электронов с неспаренными спинами [c.127]

Однако применение законов кинетической теории газа к электронному газу приводит к значению а, отличающемуся от эксперимента. Делокализация валентных электронов-в кристаллической решетке металла, а следовательно, отсутствие в ней направленных валентных связей объясняет тот факт, что металлы имеют большое координационное число К, плотнейшую сферическую упаковку, а также чаще всего кубическую объемно-центрированную элементарную ячейку решетки. Некоторые металлы могут кристаллизоваться в различных типах решеток например, при температуре <768 °С магнитное -железо имеет /( = 8, а при температуре >906 °С устойчивым является немагнитное у-железо с /С=12. Впрочем, для некоторых тяжелых металлов наряду с металлической связью, образованной З -электронами, реализуются слабые ковалентные связи между атомами, в то время как 45-электроны образуют электронный газ. Для такой смешанной металлической и межатомной связи характерно образование пар электронов как с параллельными, так и с антипараллельными спинами (для марганца— антипараллельные, для железа — параллельные). Этим объясняется различие в магнитных свойствах металлов параллельные спины обусловливают ферромагнетизм, т. е. положительная магнитная восприимчивость на два или три порядка [c.138]

Иначе получается в случае больших расщеплений. Когда количество электронов превышает число орбиталей нижнего подуровня, например для октаэдрического поля лигандов станет больше трех, следующие электроны занимают оставшиеся места на орбиталя.х нижнего подуровня, преодолевая энергию отталкивания с уже имеющимися там электронами. Спины каждой пары электронов одной орбитали антипараллельны. Суммарный спин системы понижается. Величина спина характеризует магнитные свойства. Состояние с высоким спином соответствует парамагнитным, а с низким спином — диамагнитным комплексам. [c.45]

Принцип получения спектров ядерного магнитного резонанса такой же, как при ЭПР спектроскопии. Изменение энергии в этом случае связано с магнитными свойствами ядер. Однако вследствие того что абсолютная величина ядерного спина в несколько раз меньше, чем электронного, при той же самой напряженности внешнего магнитного поля ядерный резонанс наблюдается при значительно более низкой частоте радиоволн, чем электронный. [c.65]

Изучению магнитных свойств комплексов большую важность придавал Полинг. Для комплексов с центральным ионом, обладающим 4,5, 6, 7 или 8 -электронами, он предложил магнитный критерий типа связи. Согласно этому критерию спин-свободные комплексы можно рассматривать как ионные, а спин-спаренные — как ковалентные. Такой подход позволяет провести систематизацию данных по комплексам, связав воедино магнитные и спектральные свойства с химическими свойствами и результатами рентгеноструктурного анализа. [c.213]

Квантовые числа п, I н т1, фигурирующие в решении уравнения Шредингера для атома водорода, не полностью характеризуют движение электронов в атомах. Экспериментально установлено, что электрон имеет еще одно фундаментальное свойство, называемое спином. Спин проявляется в существовании у электрона собственного момента импульса и связанного с ним магнитного момента. Упрощенно спин можно представить как вращение электрона вокруг собственной оси. Проекция соба-венного момента импульса электрона может иметь только дна значения + /оА и - /гh (знаки плюс и минус соответствуют различным направлениям вращения электрона). Поэтому в теорию строения атома введено спиновое квантовое число т,, которое может иметь только два значения +>/2 и т. е. [c.29]

Электростатическая модель оказалась также совершенно непригодной для объяснения магнитных свойств комплексных соединений. Исследование магнитных свойств вещества позволяет определить число неспаренных электронов. Вещества, имеющие неспаренные электроны, парамагнитны, молекулы втягиваются в неоднородное магнитное поле. Если все электроны спарены, вещество диамагнитно, т. е. молекулы выталкиваются из магнитного поля (однако значительно слабее, чем молекулы парамагнитных веществ притягиваются). Кроме того, известны ферромагнитные материалы, например железо, которые вследствие одинаковой ориентации большого числа спинов неспаренных электронов взаимодействуют с магнитным полем (втягиваются) значительно сильнее парамагнитных. [c.128]

Спин электрона и магнитные свойства вещества. Если магнит, на концах которого находятся магнитные заряды , равные q, поместить в магнитное поле, то на него будет действовать пара сил, стремящаяся расположить магнит вдоль силовых линий магнитного поля (рис. 170). Момент сил, поворачивающих магнит, равен [c.297]

Спины электронов, находящихся на одной атомной или молекулярной орбитали, суммируются и взаимно компенсируются. Поэтому валентно-насыщенные частицы не обладают магнитным моментом, обусловленным спином электронов. Тем не менее они взаимодействуют с магнитным полем, хотя и существенно слабее, чем парамагнитные частицы. Это взаимодействие обусловлено действием внешнего магнитного поля на электронные оболочки, т. е. на движущиеся электрические заряды. В результате действий магнитного поля движение электронов искажается, возникает некоторая намагниченность, пропорциональная напряженности приложенного поля и направленная навстречу полю. Тем самым внешнее поле как бы ослабляется. В частности, это приводит к некоторому выталкиванию вещества из магнитного поля, т, е, этим эффектом обусловлен диамагнетизм веществ, построенных из валентно-насыщенных частиц. Естественно, что диамагнетизм присущ и парамагнитным частицам, поскольку они практически всегда наряду с неспаренными электронами имеют и спаренные электроны. Однако в связи с тем что диамагнитные эффекты существенно слабее парамагнитных, в целом частицы не слишком большого размера, обладающие собственным магнитным моментом электронной природы, проявляют парамагнитные свойства. [c.91]

При таком способе заполнения орбиталей электронами в ряду конфигураций Ф— происходит уменьшение полного спина, что выражается в изменении магнитных свойств. [c.233]

По электронному строению молекула S2 подобна молекуле О2. Магнитные свойства последней указывают на наличие в ней двух неспаренных электронов. При четном числе внешних электронов в атоме кислорода (6) это возможно лишь для связи простой ( O—O ) или тройной ( O=O ). Так как длина простой связи О—О составляет около 1,50 А, а в молекуле О2 она равна 1,21 А, связь должна быть тройной. Возникновение структуры 0=0 связано с затратой энергии для перевода неспаренных электронов на более высокий энергетический уровень (3s) и преодоления их взаимного отталкивания (из-за параллельности спинов). Однако такая затрата перекрывается энергией образования тройной связи. Как следует из спектральных данных, переход от приведенной выше к обычно принимаемой для молекулы кислорода электронной структуре 0=0 требует затраты 22 ккал/моль. Эта структура является, следовательно, не основной для молекулы кислорода, а возбужденной (с энергией диссоциации 97 ккал/моль). [c.322]

Электронное состояние переходных металлов определяет ряд их физических свойств (температуры плавления и кипения, межатомные расстояния, прочность или твердость кристаллической решетки и т. п.). Для металлов 4-го периода прочность решетки возрастает от К, Са и Ti, V, достигает максимума у хрома, затем падает у Мп и вновь несколько растет в ряду Fe -)- o- Ni. При учете распределения с1- и 5-электронов в переходных металлах помимо указанных физических свойств большое значение придается магнитным свойствам. С современной точки зрения магнитные свойства металлов определяются -электронами с неспаренными спинами. Соответствующие магнитные моменты насыщения )J, для металлов 4-го периода имеют значения Сг 0,22 Мп 1,22 Ре 2,22 Со 1,71 N1 0,6(0,66). [c.147]

Итак, мы познакомились со всеми параметрами, которые определяют распределение электронов в комплексе, и после этого рассмотрим на нескольких примерах их взаимосвязь. Почему, например, [Ре(Н20)вР проявляет обычные магнитные свойства, обусловленные спином, а [Ре(ОЫ)в не проявляет их Это объясняется тем, что в первом случае поле лигандов значительно слабее [1),(Н20) <Д,(СЫ)] и 5-стабилизации оказывается недостаточно, чтобы компенсировать их влияние. Далее становится ясным, что -конфигурация скорее всего будет иметь высокий спин , так как разность энергии в 5-еди-ницах между таким состоянием и конфигурацией с низким спином значительно больше, чем с любой другой конфигурацией. Кроме того, понятно, что при равных Д, для -конфигурации более характерен низкий спин , чем для й , так как величина С в обоих случаях одинакова, а разность энергии в 5-единицах по отношению к -конфигурации равна 4, а по отношению к / -конфигурации — 6. Если учесть также случай тетраэдрической симметрии (в табл. А.27 сопоставлены энергии в О,-единицах для октаэдрических и тетраэдрических комплексов), то можно сделать еще один вывод ионы 2п +, Ре + и ТР+, которые имеют либо 5, либо 10 -электронов, образуют менее прочные тетраэдрические комплексы, чем другие ионы, — для них всегда характерна октаэдрическая симметрия. ЭСКП для тетраэдрической симметрии максимальна для двух (соответственно семи) -электронов в случае высокого спина и для 4 -элeктpoнoв в случае низкого спина (табл. А.27). Поэтому Т1 +, У +, Со=+ при высоком спине и Сг + при низком спине одинаково склонны образовывать тетраэдрические комплексы. Таким образом, электростатическая теория комплексных соединений, или теория поля лигандов, позволяет хорошо объяснить многие закономерности, наблюдаемые в химии комплексных соединений. [c.135]

Явление ЭПР обусловлено магнитными свойствами электрона. Электрон имеет собственный спин 5 и соответствующий ему магнитный момент Ця. При помещении вещества в постоянное магнитное поле Н магнитный момент неспаренного электрона взаимодействует с полем. Проекция спина 5 на направление магнитного поля может принимать два значения —1/2 (по направлению поля) и + 1/2 (против направления поля). Соответственно у электрона в магнитном поле появятся два энергетических уровня, т. е. произой-,дет расщепление исходного уровня Ео на и 2 (рис. 8.10, б) с разностью энергии [c.203]

В 1928 г. был найден квантовомеханический ответ на вопрос об электронном спине. Волновое уравнение в виде, предложенном Шредингером, было нерелятивистским. Желая привести волновую механику в соответствие с теорией относительности, Дирак вывел волновое уравнение, которое естественно привело к спиновому моменту количества движения электрона. По теории Дирака, электрон имеет такой же момент количества движения и магнитный момент, как и вращающийся электрон по Уленбеку и Гауд-смиту. Однако, как и в случае с тремя другими квантовыми числами, квантовомеханические свойства электронного спина являются результатом последовательных математических расчетов и не приводят к проблемам, возникающим из физической картины электрона, вращающегося вокруг собственной оси. [c.69]

Аналогично электрическим диполям, магнитные диполи могут быть индуцированы воздействием внешнего магнитного поля, а могут быть постоянными, т. е. существующими и в отсутствие внешнего поля. Возникновение тех и других обусловлено молекулярным или атомарным круговым электрическим током (движением электронов по орбитам) или ориентацией электронных магнитных моментов (электронных спинов). Сильное проявление магнетизма веществ связоно с наличием магнитного момента (спина) у электронов. При нечетном числе электронов в электронной оболочке атома он становится постоянным магнитным диполем, а соответствующее вещество — парамагнитным. В дальнейшем будут в основном рассмотрены растворы (дисперсные системы), в которых носителями магнитных свойств являются дискретные элементы (атомы, ионы, молекулы, коллоидные частицы), обладающие постоянным магнитным моментом т. Вне поля они ориентированы хаотично, и вещество не намагничено. Во внешнем поле возникает преимущественная ориентация магнитных моментов вдоль приложенного поля, и вещество в целом намагничивается (рис. 3.64). [c.656]

Этот магнитный момент называют спиновым магнитным момен том, так как он имеется только у частиц, обладающих спином. Таким образом, в нерелятивистском приближении оператор Гамильтона уравнения Дирака содержит член, учитывающий внутренние магнитные свойства электрона. Величина этого магнитного момента и его свойства однозначно определяются уравнением Дирака. Это следствие теории прекрасно согласуется с экспериментом для электронов и хорощо подтверждает применимость уравнения Дирака для описания нерелятивистского движения электрона. - I [c.292]

Неправильно считать, что эффект орбитальных составляющих магнитных моментов электронов полностью погашен. Гашение происходит вследствие того, что электроны движутся в электростатическом поле, образуемом электронами и ядрами окружающих атомов, и что это поле никогда не бывает сферически симметричным. Это поле, вследствие его асимметрии, связывает орбитальное движение электронов и препятствует влиянию магнитного поля на орбитальные моменты (следует напомнить, что магнитные свойства, обусловленные спином электронов, не подвержены влиянию молекулярного электростатического поля). Однако этот связывающий эффект не полон. Для редкоземельных металлов орбитальные составляющие в действительности имеют такое же значение, как и спиновые это обусловливается тем, что оболочка с непарными электронами окружена заполненной электронной оболо щой, экранирующей влияние окружающего молекулярного электростатического поля и тем самым позволяющей орбитальным моментам свободно ориентироваться в магнитном поле. У атомов группы железа имеет место гашение орбитальной составляющей, но не полное. Если наружная оболочка такого атома заполнена или если одна из орбит содержит ровно половину электронов заполненной орбиты, как, например, в ионе трехвалентного железа, где Зй-орбита содержит пять электронов (заполненная Зй-орбита должна иметь десять электронов), то векторная сумма орбитальных составляющих равна нулю и орбитальные составляющие учитывать не следует. Во всех прочих случаях остается небольшая орбитальная составляющая, величина которой может достигнуть половины магнетона Бора (или даже больше). Предсказать величину этой орбитальной составляющей с достаточной точностью затруднительно. Например, в феррицианиде калия, который, повидимому, представляет собой октаэдрический комплекс с ковалентными связями и одним непарным электроном, эффективный момент составляет 1эфф=2,3 магнетона Бора вместо 1,73. С другой стороны, магнитный момент спинов двух непарных электронов равен 2,8 магнетона Бора. Поскольку орбитальная составляющая может только увеличивать момент, а измеренная величина, очевидно, меньше, чем 2,8, то наилучшая интерпретация сводится к принятию одного непарного электрона при этом разность [c.621]

В соответствии с выщеизложенным следует ожидать, что 5-электрон, не имеющий орбитального момента, не обладает также и магнитными свойствами. Кроме того, в магнитном поле можно наблюдать расщепление на 3, 5 и более уровней, поскольку существуют состояния с еще большим орбитальным моментом. Однако экспериментальные данные свидетельствуют об ином для -электронов в магнитном поле наблюдается расщепление на два уровня. Это объясняется существованием спина электрона (разд. 3.6), так что орбитальный момент характеризуется двумя проекциями на одну ось координат /гй и — 1 . [c.51]

Остановимся на схеме заполнения электронами молекулярных орбиталей кислорода (рис. А.40). Мы видим, что оба электрона на орбитали 2pяg в соответствии с правилом Хунда имеют параллельные спины. Это является причиной парамагнетизма кислорода (магнитные свойства веществ см. в разд. 6.5.3), который с трудом поддается объяснению с помощью других теорий строения. Парамагнетизм N0 также легко понять, если рассмотреть заполнение его молекулярных орбиталей электронами. Естественно, для молекулы, составленной из разных атомов, атомные волновые функции вступают в линейную комбинацию с различным весом . Весовые коэффициенты С1 и сг в линейной комбинации [c.98]

Указанием на наличие связей М—М могут служить относительно более короткие расстояния между атомами металла. Возможность образования связей М—М в основном определяется такими факторами, как степень окисления металла, вид лигандов и др. Магнитные свойства многих этих соединений также не могут непосредственно свидетельствовать о простом спаривании электронных спинов атомов металла и образования связи М—М. На магнитных свойствах могут сказываться не только М—М-взаимодействия, но и сильное перекрывание орбиталей атомов металла и лигандов. Например, в КиОг молекулярные орбитали имеют значительную протяженность. Это соответствует образованию энергетических зон, что сильно влияет на магнитные свойства соединения. [c.616]

На рис. 111.15 показаны также запрещенные перекрестные электронно-ядерные переходы X я X с изменением суммарного магнитного квантового числа, равным О и 2. Вероятности этих переходов Wx и Wx могут быть отличны от нуля, а, например, при низких температурах, когда основной релаксационный процесс обусловлен взаимодействием электронного спина с колебаниями решетки, х, Wx > п. Этот случай особенно важен для метода ДЭЯР. Вероятности всех типов релаксационных процессов зависят от анизотропных свойств образца ( -тензора и а-тензора) и различного рода подвижности парамагнитных частиц (центров). [c.80]

Если установить такое магнитное поле, чтобы = 2и В, то эп< р е тические уровни неспаренных электронных спинов приходят в резонанс с излучением, частота которого V, т. е., когда выполняется это условие, энергетические уровни находятся в резонансе с окружающим излучением и спины могут сильно поглон1ать его энергию. Наступление этого условия резонанса (/п==2циб) обнаруживается наблюдением сильного поглощения падающего излучения, обусловленного резким переходом спинов из р-состояния в а-состояние. Метод ЭПР заключается в изучении свойств молекул, содержащих неспаренный электрон, путем нaбJпoдeния магнитных полей, при которых они приходят в резонанс с используемым излучением определенной частоты. В большинстве выпускаемых ЭПР-спектрометров излучение с длиной волны 3 см соответствует Х-полосе микроволнового излучения, т. е. ЭПР — это микроволновый метод. Указанное излучение соответствует резонансу с электромагнитным полем с частотой 10 Гц. Спектрометр ЭПР состоит из источника микроволн полости, в которую помещают образец в кварцевом сосуде детектора излучения и электромагнита, дающего поле, которое можно изменять. [c.249]

Магнитные свойства. Если принять, что парамагнетизм имеет только спиновое происхождение (т. е, считать орбитальный магнетизм незначительным из-за ограниченности орбитального движения в поле лигандов), то легко прийти к определенным выводам относительно магнитного момента. Рассмотрим в качестве примера комплексные ионы железа (II) [Fe( N) - и [Ре(Н20)б] . Из спектрохимического ряда следует, что ион N создает сильное, а Н2О — слабое поле. В сильном поле / -электронынонаРе " образуют низкоспиновый комплекс (см. рис. 104). Суммарный спин 5=0, комплексный ион [Fe( N)e] должен быть диамагнитным, что подтверждает опыт. Напротив, в слабом поле четыре из шести /-электронов неспарены и 8=2, комплексный ион [Ре(Н20)в] должен быть парамагнитным. Величина парамагнитного момента может быть рассчитана по формуле спинового парамагнетизма (см. 14) [c.242]

Известно, что за образование химической связи, а равно и за ое преобразование в процессе химической реакции ответственны ня-лентные электроны атомов. Известно также, что одним из очень существенных свойств электрона является спин, или момент вращательного движения электрона, наглядно моделируемый обычно посредством маленького заряженного волчка. Но с вращательным движением заряда всегда связан замкнутый ток, образующий магнит, И, действительно, спину электрона соответствует магнитный момент, равный 0,9273-10 ° эрг-гаусс . Заслуга советских ученых состоит в том, что они нашли разгадку парадокса слабые магнитные воздействия, ничтожные по энергии, оказывают могучее влияние на химические реакции, изменяя спины неспаренных валентных электронов у атомов, входящих в свободный радикал пли ион-радя-кал, и снимая спиновые запреты. Это и открывает новые возможности управления химическими процессами не на энергетической, а на спиновой основе. [c.165]

Полинг предполагает, что образование связей в переходных металлах обусловлено электронами в с1-, з- и ]0-состояниях, а не только электронами в -состоянии. Одни лишь -орбитали недостаточны для образования связи, и только гибридизация между й-, 5- и р-ор-биталями может привести к очень стабильным гибридным орбиталям. С этой точки зрения в IV периоде для образования связи пригодны одна 45-, три 4р- и пять 3 /-орбиталей и при полном их использовании связь может осуществляться девятью орбиталями. Если бы для связи использовались все девять возможных орбита-лей, то при переходе от К к Си следовало бы ожидать непрерывного увеличения прочности связи. Однако максимум прочности решетки достигается у хрома, а далее прочность уменьшается по направлению к никелю. Это привело Полинга к предположению, что только некоторые -орбитали пригодны для образования металлической связи, С учеюм магнитных свойств принимается, что для образования металлической связи из пяти -орбиталей пригодны только 2,56. Остальные 2,44 -орбитали являются атомными орбиталями. Электроны на атомных -орбиталях связаны с ядром атома и не участвуют в образовании металлической связи. Электроны связывающих -орбиталей полностью отделены от атома и коллективизированы в системе электронов кристалла. В свою очередь, атомные -орбитали, содержащие электроны с неспаренными спинами, обусловливают магнитные свойства металлов. Таким образом, Полинг различает связывающие -электроны, которые участвуют в ковалентных связях между соседними атомами кристалла и обеспечивают силы сцепления в металле и атомные -электроны, ответственные за парамагнетизм. Связывающие электроны описываются гибридными 5р-функциями, атомные же — просто -функциями. [c.148]

При создании очень однородного внешнего магнитного поля получают спектры высокого разрешения. Так, для этанола высокое разрешение вскрывает тонкую структуру пиков поглошения (рис 88, сплошные линип). Появление тонкой структуры является резуль татом так называемого спин-спинового расщепления. Атомные ядра взаимодействуют через свои электронные оболочки. Спины атомных ядер стремятся определенным образом ориентировать спины окружающих их электронов, т. е., в свою очередь,— сппны электронов соседних атомов, а через эти электроны ориентации передаются на соседние ядра и т. д. Для этанола пик поглощения протона гидроксильной группы расщеплен на три узких максимума вследствие взаимодействия с протонами метиловой и метиленовой групп. Тонкая структура спектров ЯМР тесно связана с числом и магнитными свойствами ближайших соседей относительно исследуемого ядра. Поэтому анализ тонкой структуры спектров ЯМР существенно рас цшряет и уточняет информацию, полученную от измерения химиче ских сдвигов. [c.189]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточная. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов. Она не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин воли линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов вращательного (веретенообразного)-движения, что обусловливает появление у них, кроме орбитального, еще спинового вращательного момента, а также спинового магнитного момента (спин — от английского to spin — вращаться). Ориентация спинового момента электрона в дйух противоположных [c.62]