Спектры поглощения и магнитные свойства

Теория кристаллического поля позволяет объяснить многие физико-химические свойства комплексов (спектры поглощения, магнитные свойства), их геометрическую конфигурацию. Так, наиболее ранним применением ТКП было объяснение магнитных свойств комплексных соединений. Последние определяются величиной Л и энергией спаривания электронов. Вещества, содержащие атомы с неспаренными электронами, парамагнитны (притягиваются магнитом), а вещества, содержащие только электронные пары, диамагнитны (магнитом не притягиваются). [c.382]

Описание комплексных соединений с позиций ТВС было дано ранее. В настоящее время теория валентных связей применительно к комплексным соединениям потеряла свое былое значение. При всех своих достоинствах она не объясняет ряд важных свойств соединений, в частности их спектры поглощения, магнитные свойства и др. [c.551]

Теории кристаллического поля и поля лигандов оказались весьма плодотворными при рассмотрении корреляций между свойствами комплексов переходных металлов, например легкостью образования комплексов и стабильностью уже возникших соединений, реакционноспо-собностью, спектрами поглощения, магнитными свойствами, стереохимией и электронным строением комплексов. Подход Полинга, основанный на методе валентных структур, также не следует отвергать полностью в некоторых отношениях он дополняет теорию поля лигандов. Однако теории кристаллического поля и поля лигандов обладают тем существенным преимуществом, что они более приспособлены для количественного рассмотрения комплексных соединений. В настоящей книге мы коснемся применения теории кристаллического поля только к одному вопросу. [c.170]

Методы анализа, основанные на определении физических свойств твердого вещества. Концентрацию примесных элементов в твердом веществе определяют часто по изменениям таких физических свойств, как электропроводность, спектры поглощения, магнитные свойства (парамагнитный и ядерный резонанс). Указанные методы имеют ряд недостатков. Прежде всего они не всегда специфичны. Например, одинаковая по величине и знаку электропроводность может быть обусловлена различными примесями или их комбинациями. Поэтому повышенное сопротивление полупроводников можно объяснить а) отсутствием определенных донорных или акцепторных примесей б) равенством их концентраций и компенсацией действия доноров и акцеп- [c.25]

Помимо целей идентификации и спектрофотометрии, электронные спектры поглощения находят широкое применение для решения структурных проблем и прежде всего в химии координационных соединений. Наиболее характерны в этом отношении спектры комплексов переходных металлов, строение которых связано с наличием в них частично или полностью заполненных -орбиталей. Самую простую модель для описания связей в комплексных соединениях переходных металлов дают теории поля лигандов и кристаллического поля. Они позволяют выяснить влияние лигандов на снятие вырождения -орбиталей центрального атома (иона) металла и понять или даже предсказать строение, спектры и магнитные свойства комплексов. Согласно теории кристаллического поля вырожденные электронные энергетические уровни центрального иона могут претерпевать существенные изменения (расщепление) под возмущающим действием полей лигандов, окружающих центральный ион. [c.181]

В процессе химических превращений многоядерных комплексов (например, реакций расщепления) могут получиться нестойкие, склонные к изомеризации или другим стереохимическим превращениям соединения. В таких случаях суждение о строении комплекса на основе химических методов исследования может оказаться ошибочным. Поэтому окончательный вывод о строении многоядерных соединений возможен только в результате систематического исследования и сопоставления всей совокупности химических и физико-химических свойств (измерение молекулярной электропроводности, молекулярного веса, кислотно-основных свойств, изучения спектров поглощения, магнитных моментов и т. п.). [c.220]

Теория кристаллического поля, развившаяся из простой электростатической модели, может быть применена к комплексам для интерпретации и предсказания наиболее выгодных координационных чисел, стереохимии, путей реакций замещения, спектров поглощения, магнитных и термодинамических свойств. На некоторых из этих вопросов следует остановиться более подробно. В частности, будут рассмотрены стереохимия, магнитные свойства, спектры поглощения и термодинамические свойства комплексных ионов. Это отчетливо покажет, что теория кристаллического поля — более удовлетворительный и более общий метод изучения комплексов, чем метод валентных связей. Однако, придавая особое значение орбиталям и электронам центрального атома, теория кристаллического поля неизбежно должна стать менее точной, когда усиливается роль делокализации электронов и орбиталей лиганда, т. е. при возрастании ковалентности связи. [c.264]

Уже довольно давно известно, что большинство свойств сравнительно сложных молекул можно представить в виде суммы соответствующих вкладов индивидуальных атомов или связей. Физически подобные эмпирические закономерности основаны на том, что силы химической связи между атомами внутри молекулы или между атомами различных молекул проявляются на расстоянии 0,1—0,3 нм. Вследствие этого индивидуальные атомы в любой молекуле дают почти постоянные вклады в такие свойства молекул, как коэффициент преломления, ультрафиолетовые и инфракрасные спектры поглощения, магнитная восприимчивость, а также энтропия, молярная теплоемкость и даже теплота образования. [c.72]

Спектры и магнитные свойства.Так как соединения Си имеют конфигурацию искаженных октаэдров или квадратов, подробная интерпретация их электронных спектров затруднительна. Все соединения и комплексы Си окрашены в голубой или зеленый цвет. Исключения обусловлены сильным поглощением в ультрафиолетовой области — полосами переноса заряда, которые имеют хвосты в голубой части видимого спектра и тем самым вызывают появление красной или коричневой окраски. Голубой или зеленый цвет обусловлен полосой поглощения в области 600—900 нм. Однако подробное изучение этих несколько асимметричных полос в спектрах различных комплексов и солей показало, что они появляются в ре зультате наложения, по крайней мере двух, а скорее всего трех [c.320]

Информацию о строении вещества получают на основании изучения его физических и химических свойств. Особую роль при изучении структуры играют исследования спектров поглощения и испускания, дифракции различных излучений, магнитных и электрических взаимодействий, механических, термических, электрических и других характеристик веществ. [c.140]

В табл. 1.13 для различных комплексов приведены величины А, определенные из спектров поглощения, вычисленные значения Р и данные о спиновом состоянии иона, полученные по результатам исследования магнитных свойств соединений. Как видно, приведенные в табл. 1.13 сведения находятся в соответствии с вышеизложенным. [c.125]

Информацию о структуре вещества получают на основании изучения его физических и химических свойств. Особую роль при изучении структуры играют исследования спектров поглощения и испускания, дифракции различных излучений (рентгеновских, электронных, нейтронных лучей), магнитных и электрических взаимодействий (магнитной восприимчивости и проницаемости, дипольных моментов и поляризации), механических, тепловых, электрических и других характеристик (плотности, вязкости, теплот фазовых переходов, теплот растворения, электропроводности и др.). [c.169]

Строение молекул изучают физическим и химическим методами. Из физических свойств наибольшее значение имеют погло-ш,ение и отражение различных излучений (рентгеновские, электронные, нейтронные лучи), спектры поглощения и испускания широкого диапазона частот, магнитные и электрические взаимодействия (магнитная восприимчивость и проницаемость, электрические моменты диполей и поляризация), механические, тепловые, электрические и др. Для заключения о строении вещества сопоставляют информацию, полученную разными методами. Рассмотрим некоторые физические методы исследования. [c.63]

Большим достижением теории кристаллического поля является объяснение окраски и магнитных свойств комплексных соединений. При качественном рассмотрении принято различать в спектрах ком-лексных соединений следующие группы полос поглощения [c.123]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) представляет собой метод, фиксирующий переходы между энергетическими уровнями магнитных ядер во внешнем магнитном поле. Спектроскопия ЯМР связана с поглощением образцом, помещенным во внешнее магнитное поле, энергии электромагнитного излучения в области радиочастот. Поглощение является функцией магнитных свойств некоторых атомных ядер, содержащихся в молекуле. Кривая зависимости поглощения энергии радиочастот от внешнего магнитного поля дает спектр ЯМР. [c.308]

Предположение о возможности заполнения электронами уровня 5/ у элементов, находящихся в конце периодической системы, было высказано еще Бором в 1923 г. Тщательное изучение химических свойств, спектров поглощения в водных растворах и кристаллах, магнитной восприимчивости, а также кристаллографических и спектроскопических данных элементов от актиния (атомный номер 89) до калифорния (атомный номер 98) позволило Сиборгу сделать вывод, что наиболее вероятным родоначальником семейства элементов с заполняющимся 5/ электронным уровнем является актиний и что это семейство следует называть семейством актинидов [889, 890]. Имеются и другие мнения о родоначальнике этого семейства [c.5]

Теория ковалентных связей правильно подсказывает возможно значение координационного числа, дает ценные сведения о стро ении комплексных соединений и объясняет их магнитные свойства Однако она не объясняет некоторые свойства комплексны) соединений, а именно, оптические свойства (цвет комплексны) соединений, спектры поглощения). В связи с этим в последне( время большое значение получили теории кристаллического пол) и молекулярных орбиталей. [c.136]

Комплексы обладают многими характерными свойствами, например сверхпроводимостью и каталитической активностью, и поэтому привлекают внимание исследователей, но в данном разделе мы рассмотрим только магнитные свойства и спектры поглощения в видимой и УФ-областях, которые необходимы для понимания электронного строения комплексов на молекулярном уровне. [c.226]

Мы рассмотрели только простейший октаэдрически построенный ион с одним Зй-электроном. Однако теория молекулярных орбит позволяет дать описание и значительно более сложных случаев, причем оказывается возможным удовлетворительно интерпретировать спектры поглощения, магнитные и некоторые химические свойства весьма разнообразных по составу комплексов. [c.335]

В шестом выпуске Справочника собран, систематизирован и критически рассмотрен литературный материал по следующим физико-химическим свойствам индивидуалышх углеводородов плотность, вязкость, поверхностное натяжение и нарахор, теплота испарения углеводородов — С д, электрические и магнитные свойства углеводородов, скорость распространения и коэффициент поглощения ультразвуковых волы и инфракрасные спектры поглощения. В тех случаях, когда это было возможно, были выбраны или вычислены рекомендуемые значения соответствующих физико-химических свойств углеводородов. [c.5]

Если взять систему нз двух компонентов, то, откладывая по оси абсцисс состав, а по оси ординат измеренные значения исследуемого свойства (температуры плавления, электрической проводимости, магнитной проницаемости, спектров поглощения и др.), мы получим химическую диаграмму состав — свойство , которая представляет собой совокупность линий или поверхностей, положения которых определяют состояние системы, нозво-ляЕот получить данные, характеризующие состав и условия образования отдельных фаз. [c.20]

Теория кристаллического поля. В основе теории лежат фундаментальные труды Бете (1929) и Ван Флека (1932). Первоначально теория рассматривала расщепление ато1У1ных термов в кристалле и применялась для объяснения магнитных свойств кристаллов. Впоследствии она была использована также для объяснения спектров поглощения и ряда других свойств комплексных соединений переходных металлов и лантаноидов. Основные идеи теории [c.237]

В теории кристаллического поля (ТКП) лиганды выступают только как Источник создаваемого ими поля. Химическая связь центральный ион — лиганд рассматривается как ионная (например, в [СоРе] ) или ион-дипольная ([Ре(Н20) ), электронная оболочка центрального иона— как автономная, а oбoJЮЧки лигандов вообще не рассматриваются. Такой подход является приближенным. Опыты по электронному парамагнитному резонансу показывают, что электронная плотность ие сосредоточена на лигандах и центральном ионе, а частично размазана в объеме комплексного иона, т. е. что связь в координационных соединениях — ковалентная с большей или меньшей полярностью. Для описания такой связи необходимо привлечь теорию молекулярных орбита-лей, как более общую, чем электростатическая теория ионной связи. В ней находят объяснение Т01якие магнитные эффекты, интенсивность спектров поглощения и другие свойства, не получившие объяснения в ТКП. Сама же ТКП оказывается частным случаем более общей теории МО ЛКАО, получившей в химии координационных соединений название теории поля лигандов (ТПЛ), основы которой заложены Ван-Флеком. [c.247]

Физические методы анализа. Определение состава самых ра,знооб-разных веществ можно осуществить, не прибегая к химическим или элекгрохимическим реакциям (см. книга 2, Введение , 3). Такого рода методы определения основываются на изучении физических свойств илп измерении физических констант исследуемого вещества, например эмиссионных спектров поглощения, электро- или теплопроводности, потенциала электрода, погруженного в раствор, диэлектрической проницаемости, вращения плоскости поляризации света, показателя преломления, флуоресценции, ядерного магнитного резонанса, радиоактивности и т. п. [c.17]

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]

Для катионов с недостроенной 18-электронной оболочкой в меньшей степени применимы простые электростатические представления, основанные на законе Кулона. Такие электронные оболочки при действии электроотрицательных лигандов деформируются значительно больше, чем 8-электронные оболочки катионов, и доля ковалентности химической связи металл — лиганд сильно возрастает. Изменение устойчивости комплексов элементов четвертого периода можно объяснить с позиций усовершенствованной электростатической теории, которая принимает во внимание не только чисто кулоновское взаимодействие между частицами, но и форму орбиталей -электронов. Речь идет о теории кристаллического поля, созданной в 30-х годах этого столетия физиками Г. Бете и Ван-Флеком и позже примененной химиками для объяснения спектров поглощения и магнитных свойств комплексов переходных металлов. [c.250]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

Привлекательная особенность ЯМР-спектроскопии состоит в том, что исследуемая молекула в целом прозрачна это позволяет беспрепятственно исследовать выбранный простой класс ядер, обладающих магнитными свойствами. Область протонного резонанса не будет содержать пиков, обусловленных какими-либо другими атомами в молекуле, так как, даже когда эти атомы магнитны, их линии поглощения смещены на расстояния, огромные по сравнению с диапазоном спектра протонного резонанса. Атомы углерода и кислорода, образующие скелет молекулы, вообще не дают самостоятельного эффекта. Присутствие других магнитных ядер (например, азота, фтора, фосфора, дейтерия) иногда сказывается на спектрах протонного резонанса, но только в виде нарушения положений пиков нли их множественности, но эти эффекты, как правило, носят предсказуемый Зсарактер. Ядра других галогенов (хлора, брома и иоДа), хотя и обладают магнитными свойствами, не оказывают влияния на множественность пиков протонного резонанса, так как электрическое поле, обусловленное ядерным квадрупольным моментом, взаимодействует с окружающими полями и изменяет ориентацию ядерного спина настолько быстро, что суммарный эффект его действия на соседние протоны сводится к нулю. Таким образом, ЯМР-спектроскопию чаще всего применяют в органической химии в тех случаях, когда требуются данные о числе водородных атомов различных типов в молекуле, а также об их взаимодействии между собой и с другими атомами, входящими в состав молекулы. Как и следовало ожидать, самые простые спектры обычно дают соединения с небольшим числом типов водородных атомов. Большие молекулы, обладающие низкой симметрией, как правило, дaюt довольно сложные спектры, но даже в этом случае удается получить ценные данные, не проводя полного анализа спектра ЯМР и не идентифицируя все пики. [c.257]

С вопросом о строении электронных уровней тесно связан вопрос об окраске соединений рзэ, содержащих ионы Известна лишь эмпирическая закономерность, в соответствии с которой элементы, следукнцие за 0(1, повторяют окраску предшествующих ионов, но в обратном порядке [ 18281. Таким образом, налицо та же двухкратная периодичность в свойствах, которая проявляется, например, при измерениях магнитной восприимчивости. Попытка связать это явление со спектрами поглощения оказалась неудачной, так как последние не проявляют подобной двухкратной периодичности, например, хотя бы в возможном смадении идентичных линий. Однако несомненно, что окраска ионов определенным образом связана со строением электронных уровней, и в первую очередь с 4/-уровнем, а также, вероятно, и с поляризуемостью ионов Ьп . [c.17]

Первые наши работы в этой области дали положительные результаты [31]. Экстинкцию в зависимости от длины волны определяли на монохроматоре УМ-2 с использованием фотоумножителя ФЭУ-29 и чувствительного гальванометра фирмы Цейсс. Обработке подвергали дистиллированную воду (электропроводность 2 мСм-м- , пропускаемую со скоростью 0,6 м/с через девять магнитных полей при разной их напряженности— от О до 120 кА/м (от О до 1500 Э). Через 10 мин после начала опыта снимали спектры поглощения. Опыты воспроизводили многократно. Отмечено значительное (до 30%) изменение экстинкции света водой с четкой периодической зависимостью от напряженности поля. Максимум абсорбции света зафиксирован при одной и той же длине волны. Поскольку порог чувствительности данного метода к примесям определяется их концентрацией выше 10- %, а в испытуемой воде их было меньше, можно предполагать, что объемноструктурные свойства этого сильно разбавленного водного раствора претерпевают изменение. [c.24]

Г. С. Агафонова подробно исследовала влияние магнитной обработки на свойства водного раствора ксантогената в присутствии кальцинированной соды[ 9, с. 227— 229 154]. Экспериментально установлено, что при добавлении соды (2—4 г/л) эффект магнитной обработки стабилизируется и усиливается. Существует предположение, что при изменении pH раствора изменяется степень диссоциации ксантогеновой кислоты, образующейся. в результате гидролиза ксантогенатных ионов. В этих условиях действие магнитных полей заметнее. Это предположение было проверено сравнением электронных (УФ) спектров поглощения растворов ксантогенатов до и после омагничивания. Эти спектры отражают внутримолекулярные взаимодействия, связанные с перераспределением электронной плотности в молекуле. Опыты убедительно показали, что после магнитной обработки значительно (на 7% абс.) возрастает интенсивность поглощения (частота максимума поглощения для группы С = 8 не меняется). Можно предположить, что после обработки электроны от двух равноценных атомов серы переносятся к одному атому серы в ксантогенате, что увеличивает количество групп С = 5 в растворе. [c.163]

Тесно связанное с дисперсионными явлениями поглощение света (в ультрафиолетовой и видимой области спектра валентными электронами) и испускание света (флюоресценция) разбираются в главе X, а аналогичные явления в инфракрасной области — инфракрасные спектры и спектры Рамана, обусловленные изменением энергии колебания ядер, — в главе XI. Следующая, XII глава посвящена оптической активности, XIII глава—магнитным свойствам (магнитной восприимчивости, магнитной активности и магнитному двойному лучепреломлению) XIV глава посвящена константам диссоциации. Наконец, в двух последних главах, XV и XVI, рассматриваются свойства, которые характерны для молекулы в целом и так или иначе связаны с силами сцепления — теплота испарения, температура кипения, поверхностное натяжение, внутреннее трение и температура плавления. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология