Диамагнетизм атомов

Лекция 30. Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость среды. Напряженность магнитного поля. Атом в магнитном поле, диамагнетизм. [c.165]

Классическим объектом такого рода являются сплавы палладия с Си, Ag и Ли, где незаполненная 4й-полоса палладия постепенно, по мере роста концентрации непереходного металла, заполняется за счет его 5-электронов, так что при содержании последнего примерно 60 ат.% заполнение полосы заканчивается и сплавы приобретают характерные черты непереходных металлов (диамагнетизм, низкая плотность состояний на границе Ферми) [3—5]. [c.155]

К диамагнетизму и придающая атому Ре завершенную электронную конфигурацию Кг. [c.63]

Диамагнетизм обусловлен влиянием внешнего магнитного поля на орбитальное движение электронов. Каждый электрон можно рассматривать как заряд, двигающийся по круговой орбите. Компонент внешнего поля в плоскости этой орбиты не влияет на этот заряд. Однако перпендикулярный компонент индуцирует дополнительное движение электрона с дополнительным магнитным моментом. По закону Ленца этот дополнительный момент всегда направлен точно против приложенного поля более того, он строго пропорционален полю. Следовательно, диамагнитная восприимчивость отрицательна и не зависит ни от Я, ни от температуры. Диамагнитная восприимчивость иа грамм-атом выражается как [c.52]

При каком условии атом проявляет свойство диамагнетизма [c.206]

Любой атом, содержащий хотя бы одну за>п<нутую электронную оболочку, в магнитном поле проявляет диамагнетизм, действующий противоположно парамагнетизму, даже если этот ато.м имеет постоянный магнитный. момент. За счет диамагнетизма экспериментально измеряемый магнитный момент, как правило, несколько меньше истинного момента, обусловленного парамагнетизмом. [c.23]

Как уже отмечалось, рассмотренные явления диамагнетизма, ферромагнетизма и антиферромагнетизма очень редко встречаются в чистом виде и налагаются друг на друга самым причудливым образом, что, разумеется, очень осложняет картину. Особенно важно иметь в виду, что в обычных условиях жидкие и твердые тела зачастую содери<ат в себе мельчайшую пыль, в состав которой входят частички окалины, т. е. преимущественно ферромагнитных и фер- [c.511]

Под счет общего числа электронов в молекуле показывает, что каждый атом КЬ имеет излишек в 1/3 электрона сверх 18-электронной оболочки, т. е. вся диамагнитная молекула имеет излишек в два электрона. Теоретический анализ показал 177, 178], что 16 связывающих электронов могут быть размещены на восьми орбитах вокруг атома родия 12 из оставшихся 14 электронов могут быть размещены на шести -орбитах, еще два электрона занимают разрыхляющие орбиты, выводимые из ху-орбит металла, вследствие чего и достигается диамагнетизм. [c.203]

Восприимчивость серы зависит от ее термообработки. Диамагнетизм серы возрастает также со временем, прошедшим от закалки серы до измерения восприимчивости. Так, непосредственно после закалки сера имеет грамм-атомную восприимчивость 8,3-10 см 1г-атом. Через полмесяца после закалки хэ = = —12,0-10 см /г-атом. Последнее значение близко к литературным данным для кристаллической серы [94]. [c.54]

В последнем столбце таблицы приведены значения доли ланжевеновского диамагнетизма приходящейся на один атом металла. Эта величина определялась нами из соот- [c.122]

Как известно, атомы, содержащие неспаренные электроны, парамагнитны. -В сущности неспаренный электрон ведет себя как маленький магнит, т. е. втягивается в приложенное поле. Если на орбитали два электрона, их спины должны быть противоположно направлены, и их равные и противоположно направленные магнитные моменты будут компенсировать друг друга. Когда все ор- битали дважды заняты, атом диамагнитен. Атом с неспаренным электроном парамагнитен, но степень парамагнетизма уменьшается диамагнетизмом любой присутствующей электронной пары. [c.230]

Если известны электронные волновые функции, диамагнитную восприимчивость можно рассчитать, но на практике значения атомного диамагнетизма определяют на основании экспериментальных данных для различных веществ, содержащих рассматриваемый атом. Например, для катионов щелочных металлов эти значения равны -0,7 10-в Ка -6,1 Ю К+-14,6 Ю КЬ+ —22,0 10" Сз" —35,1 10" эрг/гс моль. Диамагнитная восприимчивость не зависит от температуры. [c.29]

Таким образом, если даже до включения поля атом не обладает магнитным моментом, в магнитном поле вследствие ларморовой прецессии он приобретает магнитный момент, направленный против поля. Этот индуцированный полем магнитный момент обусловливает собой так называемый диамагнетизм (см. подробнее ниже). [c.296]

Изучение магнитных свойств проводилось параллельно в Институте общей и неорганической химии АН СССР и Институте прикладной геофизики методами Гуи (напряженность поля 8000 эрстед) и Кюри-Шенево (напряженность поля до 554 эрстед). Для сравнения была измерена магнитная восприимчивость исходного угля, а также магнитная восприимчивость механической смеси угля с железным порошком (Кальбаум) в соответствующей концентрации. Результаты измерений приведены в табл. 1. В последней графе дана магнитная восприимчивость исследованных образцов в расчете на 1 г железа (xg) с внесением поправки на измеренную величину диамагнетизма угля. Приведенные в таблице значения степени заполнения поверхности железом вычислены так, как это делалось Клячко-Гурвичем и Кобозевым в их работе, т. е. в предположении, что поверхность покрыта слоем толщиной в один атом железа. Согласно данным этих авторов, степень заполнения поверхности 0.0006 отвечает максимуму удельной активности катализатора (т. е. активности, деленной на степень заполнения) при 450°. [c.207]

Диамагнетизм можно объяснить спариванием s-электронов, т. е. установлением атомной связи между ионами металла, как это имеет место для иона Hg +. То, что для соединений галлия это действительно имеет место, было показано Ханом и Франком (Hahn, Fran k, 1953) в результате изучения структур GaS и GaSe. Оба соединения кристаллизуются в гексагональной слоистой структуре с расположением атомов S Ga GaS, где каждый атом галлия окружен тетраэдром из одного атома Ga и трех атомов S. [c.407]

Несмотря на казалось бы убедительные приведенные выше данные по самодиффузии воды в растворах электролитов, вряд ли можно однозначно говорить о разрыхляющей или связывающей способности именно данного иона, а не всей соли. В этом смысле очень характерны эксперименты по исследованию диа- и парамагнетизма отдельных солей в кристаллическом состоянии и в растворе. Заметим, что диамагнетизм является неотъемлемым свойством любых атомов (а, стало быть, и молекул) и основан на теореме Лармора. Теорема Лармора утверждает, что в присутствии магнитного поля Н угловые скорости всех электронов изменяются на одну и ту же величину. Иными словами, вся совокупность электронов прецессиру-ет как целое вокруг направления поля Н с постоянной угловой скоростью UU = еН/2тс. И в присутствии поля атом приобретает магнитный момент [c.151]

Диамагнетизм присущ всем видам вещества. В любом веществе либо все электроны, либо по крайней мере некоторая их часть находится на замкнутых оболочках. Спиновый и орбитальный моменты электронов на замкнутых оболочках всегда скомпенсированы таким образом, что их суммарный магнитный момент равен нулю. Однако если такой атом или молекулу поместить во внешнее магнитное поле, то появляется небольшой магнитный ьюмент, величина которого пропорциональна напряженности поля. Электронные спины никакого отношения не и.меют к этому индуцированному моменту электроны с антипараллельными спинами на замкнутых оболочках остаются тесно связанными в пары. Однако под действием магнитного поля электрическое облако слегка деформируется, так что возникает некоторый результирующий орбитальный момент, направленный противоположно наложенному полю. За счет этого противоположного направления диамагнитные вещества выталкиваются из магнитного поля. [c.23]

По данным работы [65], структура InSe слоистая, типа структуры GaS. Ячейка гексагональная (пространственная группа P6g/mm ), со следующими периодами а = 4,048 А с = 16,93 A. Структура построена из четырехслойных пакетов с такой последовательностью слоев . ..SelnlnSe... Атомы индия окружены тремя атомами Se и одним атомом In и имеют координационное число 4. В структуре имеются нарушения в правильности чередования слоев некоторые из них, наряду с гексагональной упаковкой, укладываются но закону кубической упаковки. Внутри одного слоя атомы In располагаются так, что один атом его находится над другим, в результате чего происходит спаривание электронов металла и появление диамагнетизма. Это вызывает необходимость написания формулы соединения в виде ШзЗег [10, 13, 66]. [c.104]

Восприимчивость, измеренная для данного вещества, включает вклады парамагнитной и диамагнитной восприимчивостей, причем первая из них гораздо больше второй. Однако, если в молекуле на один парамагнитный атом приходится большое число диамагнитных атомов (как в комплексах ионов металлов с большими органическими лигандами), диамагнитная часть может достигать значительных величин. Измеренную восприимчивость необходимо исправить, вычтя из нее диамагнитную часть. Уже давно было найдено, что диамагнетизм является аддитивным свойством, и диамагнитную восприимчивость молекулы можно найти, суммируя диамагнитные восприимчивости всех атомов молекулы. Значения диамагнитных инкрементов, приходящихся на различные атомы, приведены в статье Фиджиса и Льюиса [1]. Для введения этой поправки сумму диамагнитных инкрементов для всех атомов молекулы следует сложить с измеренной молярной восприимчивостью, т. е. [c.422]

Некоторые элементы и соединения проявляют наряду с диамагнетизмом также и парамагнетизм, и в таком случае диамагнетиз имеет относительно ма. юе значение. Каждый атом, в котором имеются неспаренные электроны в незаполненной оболочке, обладает постоянным магнитным моментом и проявляет парамагнитные свойства. Парамагнитная восприимчивость часто бывает очень значительна и зависит от температуры, так как тепловое движение противодействует ориентации постоянных магнитных диполей в наложенном поле. Электроны заполненных внутренних оболочек дают тояько относительно малый 16 [c.243]

Если бы не было связи Ре — Ре, то эффективный атомный номер атомов железа был бы равен 35, т. е. (26-1-6 4-3) если же считать, что нечетные электроны ато.мов железа принадлежат обоим атомам, то атомный номер бу-дет равен 36. Этим объясняется как диамагнетизм этого соединення, так и короткое расстояние Ре — Ре (2,64 А), которое ровно в два раза больше металлического радпуха железа для координационного числа 8 (с.м. гл. XV ). Для связей использ ются семь орбит Ниже в таблице отмечены четырнадцать электро- [c.522]

Для объяснения парамагнетизма [РеРеГ и диамагнетизма [Ре(СК)б] требуется допустить, что в первом случае у центрального атома не происходит спаривание Зс/-электронов, а во втором — происходит. Это возможно, если центральный атом образует связи со фторид-ионами за счет орбиталей внешнего слоя, а с цианид-ионами — за счет использования при р й -гибридизации с1-орбиталей предпоследнего слоя. [c.253]

В К2[0502(0Н)4] и К2[Оз02С14] подобная конкуренция отсут-ствует и расстояния Оз—О сокращены в большей степени. Наконец, в [НеОС1з(РНз)2] для объяснения диамагнетизма (заполнения молекулярных орбит 18 эяектронами) следует принять, что атом кислорода образует дополнительную донорную тг-связь с тем же атомом металла и, следовательно, кратность связи Не=0 здесь выше двух. Сокращение длины этой связи до 1,60 А соответствует такому описанию. [c.99]

Н2О— имеет цепочечное строение мостиковые атомы 0 и 0 находятся в т/ анс-положении друг к другу, концевые О —в mpaw -положении к атомам О оксалатной группы. Мостики в цепи нелинейны угол между связями равен 165°, длины связей Мо—Ом различны 1,88 и 2,23 А, что соответствует схеме М=0- М. Именно в этом случае (а не при М гО М) каждый атом Мо получает 18-ти электронную оболочку, т. е. обеспечивается диамагнетизм соединения и равноценность всех атомов Мо в цепи. [c.111]

Формально образование молекулы Ре2(С0)э может быть описано следующим образом атом Ре использует для связи с СО-группами с1 зр -ш6ритыг орбиты, причем тремя из них, являющимися вакантными, связываются концевые СО-группы, тремя оставшимися, содержащими по одному электрону, образуются связи с тремя мостиковыми СО-группами. Тогда у атома Ре остается три -орбиты, на которых размещаются незанятые в связях с СО-группами пять электронов из них две -орбиты заняты парами, а третья, содержащая неспаренный электрон, образует связь с другим атомом железа. Такая схема связи объясняет диамагнетизм молекулы Ре2(С0)д. Естественно, что после получения экспериментальных данных по структуре молекулы Ре2(СО)д возник вопрос, реализуется ли в действительности взаимодействие металл — металл, и если [c.152]

Электронная конфигурация молибдена 4 s2, 4 рв, 4d5, 5s П вгоряет конфигурацию хрома, и магнитные свойства атомов м> либдена в соединениях сходны со свойствами атомов хрома, с те] однако, характерным исключением, что атом молибдена больи и имеет координационное число восемь, а не шесть. Для преобл. дающих ковалентных комплексов это обстоятельство часто пр] водит к диамагнетизму, между тем как соответствующие хром вые соединения могут быть парамагнитными. [c.162]

Можно показать, что большой диамагнетизм вдоль гексаго-альной оси получается за счет одного свободного электрона на аждый атом углерода, причем этот электрон совершенно свобо-ен в плоскости основания, но очень ограничен в своих движе-иях в перпендикулярном направлении. Каждый слой атомов угле-ода может быть представлен ак гигантская ароматическая юлекула. Это, между прочим, вляется одним из доказательств ого-, что связь в ароматических юлекулах не локализована, т. е. одтверждает основную концепцию резонансной теории в применении к этим веществам. [c.213]

Интересное открытие было сделано Поуэллом и Эвенсом , определившими строение кристаллов эннеакарбонила железа Рег(С0)9. Они нашли, что эта молекула имеет конфигурацию, изображенную на рис. 46, с тройной осью симметрии. Шесть карбонильных групп присоединены к одному или другому атому железа, остальные три связаны с обоими атомами железа и имеют, таким образом, такую же структуру, как в кетонах. Атомы железа можно считать трехвалентными. Наблюдаемый диамагнетизм вещества показывает, что спины [c.250]

К числу наиболее детально изученных соединений переходных элементов относятся карбонилы металлов, самым известным из которых является N1(00)4. Карбонилы других переходных металлов менее устойчивы, и их получают с большим трудом. В то время как карбонил никеля получается при непосредственном взаимодействии металла с СО, большинство других карбонилов синтезируют более сложным путем, например реакцией СО с галогенидом металла при высоком давлении в присутствии сильного восстановителя, например металлического Ма или oH5MgBr. К настоящему времени из карбонилов металлов лучше всего охарактеризованы У(СО)в, Мп2(СО)ю, Ре(С0)5, Рег(С0)9, Рез(СО)12, Со2(СО)8 и Ni (С0)4. Первый из них наименее устойчив. Структуры остальных карбонилов можно объяснить, основываясь на том, что у атома металла достигается заполненная электронная оболочка путем обобществления электронов от групп СО или с другим атомом металла. Так, Сг имеет шесть валентных электронов (Зс и 4х) и приобретает еще 12 электронов от шести групп С = О , так что возникает оболочка из 18 электронов, т. е. конфигурация криптона. Аналогично можно объяснить Ре(СО)э и N ( 0)4. В Мп2(С0)ю каждый атом Мп окружен октаэдрически пятью молекулами СО и другим атомом Мп. Связь Мп — Мп возникает со спариванием спинов электронов и объясняет наблюдаемый диамагнетизм соединения, на первый взгляд непонятный, так как Мп имеет нечетное число валентных электронов (7). И в этом случае достигается заполненная оболочка, поскольку каждый атом Мп окружен шестью своими несвязывающими валентными электронами, двумя электронами, обобществленными между атомами Мп, и десятью электронами от пяти молекул СО. Структура Ре2(С0)д состоит из двух октаэдров Ре(СО)в с тремя обобществленными молекулами СО. Кроме того, происходит спаривание спинов в связи Ре — Ре. Подсчет числа электронов и в этом случае приводит к 18 электронам у каждого атома железа (восемь валентных электронов, шесть электронов от трех необобществленных групп СО, три электрона от трех обобществленных групп СО и один электрон от второго атома Ре). Структуры Рез(СО)12 и Сог(СО)8, по-видимому, сходны в том, что в них имеются мостиковые СО и связи металл — металл. [c.209]

Таким образом, приведенные выше данные в совокупности с результатами элементарного анализа показывают наличие в молекуле одного я-СдНв-лиганда и двух P(OGgH5)3-групп на атом железа, а диамагнетизм требует димерности соединения. [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология