Восприимчивость магнитна молекулярная

Многие магнитные явления представляют интерес для химии. К наиболее известным из них относятся магнитная восприимчивость и связанные с ней явления, а также различные типы магнитного резонанса. Магнитная восприимчивость является объемным свойством вещества. Она, а также такое молекулярное свойство, как магнитный момент, характеризуют взаимодействие вещества с магнитным полем. Существуют два типа магнитной восприимчивости диамагнитная и парамагнитная (частные случаи последней — ферромагнетизм и антиферромагнетизм). Вещество, обладающее диамагнитными свойствами, выталкивается из магнитного поля. Это слабый эффект, который возникает при движении электрических зарядов в системе. Вещество с парамагнитными свойствами втягивается в магнитное поле. Этот эффект зависит от наличия магнитного момента у атомов или молекул вещества. В свою очередь магнитный момент атома или молекулы обусловлен главным образом наличием собственных магнитных моментов у элементарных частиц, входящих в состав системы (т. е. у электронов и ядер), и их взаимодействиями. Существуют также орбитальные вклады в атомные и молекулярные магнитные моменты, но обычно эти вклады очень малы. [c.351]

Произведение удельной магнитной восприимчивости на молекулярный вес носит название молярной магнитной восприимчивости. Следовательно, молярная магнитная восприимчивость [c.422]

ПОСТОЯННЫМ магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри или точнее законом Кюри — Вейсса [c.273]

Атомные и ионные системы, содержащие один или несколько неспаренных электронов, характеризуются постоянным магнитным моментом, который обусловлен остаточным спином и угловыми орбитальными моментами неспаренных электронов. Вещества с постоянным магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри или точнее законом Кюри — Вейсса [c.263]

В этом разделе мы рассмотрим орбитальные вклады, а также анизотропию магнитной восприимчивости для молекул низкой симметрии. Взяв в качестве главной молекулярной оси ось 2, запишем необходимую часть гамильтониана, учитывающую эти дополнительные эффекты [c.138]

Поведение молекулы в магнитном поле зависит от трех величин одна определяет всегда имеющийся эффект, индуцируемый самим полем, а две другие характеризуют постоянные величины, а именно суммарный спиновый магнитный момент и орбитальный момент электронов. Условия проявления двух последних характеристик в молекулах углеводородов совсем особые полученные данные относятся к возбужденным состояниям, и мы не будем ими заниматься. Эффект индукции, всегда наблюдающийся под влиянием магнитного поля, является следствием диамагнетизма, существование которого может быть объяснено на простом атомном примере. В магнитном поле электроны атома получают небольщой дополнительный момент количества движения и связанный с ним магнитный момент аналогично тому, как в витке проводника, перпендикулярном переменному магнитному полю, возникают ток и связанное с ним магнитное поле. Индуцированное поле противоположно индуцирующему и пропорционально сечению витка, т. е. квадрату радиуса электронной орбиты. Каждый /-электрон атома вносит свой вклад, пропорциональный г], т. е. усредненному квадрату его расстояния от ядра, что приводит к выражению для молекулярной восприимчивости [c.31]

Для карбазола — одного из основных азотсодержащих веществ нефти — исследованы физические свойства (электропроводность, магнитная восприимчивость) и установлено, что в его монокристалле имеются фазовые переходы при температурах, далеких от плавления. Показано, что носители заряда возникают при термической диссоциации молекулярных экситонов на примесях. [c.4]

В результате подробного изучения магнитных свойств органических веществ П. Паскаль пришел к выводу, что молекулярные магнитные восприимчивости органических соединений аддитивно слагаются из атомных инкрементов Обычно, однако, на величину молекулярной магнитной восприимчивости влияют особенности строения молекулы, в частности природа связей между атомами в молекуле. Поэтому в общем случае справедливо соотношение [c.423]

Оказалось, что если вместо молярной диамагнитной восприимчивости атомов использовать величины молекулярной диамагнитной восприимчивости ионов, то полученные данные приблизительно совпадают с опытными. Рассчитанные таким образом величины магнитной восприимчивости некоторых ионов приведены в табл. 102. [c.339]

Магнитная восприимчивость сферически несимметричных молекул является анизотропной, т. е. она неодинакова в различных направлениях. Так, например, в случае аксиально симметричной анизотропной молекулярной группировки (С=С или С—С и др.) анизотропия магнитной восприимчивости А% будет равна [c.71]

Будем считать молекулу электронной системой, характеризуемой невозмущенными волновыми функциями, -а электромагнитное поле — возмущением. Рассмотрение переменного электромагнитного поля световой волны требует применения теории возмущений, зависящих от времени. Теория выражает молекулярные константы — поляризуемость и магнитную восприимчивость — через матричные элементы электрического и магнитного дипольных моментов, т. е. моменты перехода. В обычной немагнитной среде материальные уравнения электромагнитного поля имеют вид [c.293]

Магнетизм. В табл. 3.11 приведены величины магнитной восприимчивости для простых веществ. Все соответствующие неметаллическим элементам простые вещества диамагнитны исключение составляет кислород. Металлы в большинстве своем парамагнитны, а те, которые диамагнитны, принадлежат к подгруппам Ш — 1ПБ (кроме А1). На молекулярном уровне наличие неспаренных электронов обусловливает парамагнетизм, а их отсутствие —диамагнетизм, величина которого не зависит от температуры, тогда как магнитная восприимчивость парамагнитных веществ с увеличением температуры уменьшается. Однако у металлов трудно разграничить свойства, связанные с поведением отдельных атомов, и свойства, присущие совокупности атомов, вот почему простой моделью объяснить магнетизм не удается. Среди металлов исключительно высоким магнетизмом обладают Ре, Со и N1. Подробно этот вопрос рассматривается в выпусках 6 и 21 данной серии ( Химия комплексных соединений и Химия материалов ). [c.129]

Вытянутая форма спектральных линий на рис. 9.10.3 вызвана неоднородным уширением за счет эффектов магнитной восприимчивости. Подобная форма линий наблюдается в твердых телах, для которых анизотропия химического сдвига молекулярным движением не усредняется. Ширину таких линий можно сильно уменьшить, если дополнить обменную 2М-спектроскопию вращением под магическим углом. Хотя дипольные взаимодействия при этом ослабляются, спиновая диффузия при этом не уменьшается. Основное ограничение на изучение спиновой диффузии при естественном содержании изотопа состоит в том, что скорости диффузии малы, поэтому необходимы большие времена смешивания (порядка 1 — 10 с). [c.634]

Результаты измерения молекулярной, катионной и анионной магнитной восприимчивости перхлоратов первой группы элементов помещены в табл. 15. [c.38]

Благодаря большому числу физико-химических исследований трополонов и родственных веществ в настоящее время начинает проясняться вопрос о тонкой структуре семичленных ароматических систем. Исследования этих соединений проводились с применением метода молекулярных орбит, ультрафиолетовых, инфракрасных и Раман-спектров, спектров протонного магнитного резонанса, рентгеноструктурных исследований, дифракции электронов, определения дипольных моментов, полярографии, изучения кислотности, способности к комплексообразованию, теплот образования, магнитной восприимчивости [176] и потенциалов ионизации [183]. [c.365]

Атомы, молекулы, свободные радикалы, содержаш,ие один или более неснаренных электронов, обладают постоянным магнитным моментом, обусловленным спиновым и орбитальным моментами неспаренного электрона. Это могут быть з-электроны, например, в атомах металлов групп 1А и 1Б в парообразном состоянии р-электроны, например, в Оз, N0, СЮз, 1 , органических свободных радикалах и т. д. -электроны атомов >й-, 4(1- и - -семейств /-электроны атомов лантаноидов и актиноидов. Вещества с постоян ным магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри [c.474]

Образование свободных радикалов при взаимодействи[1 альдегида с катализатором происходит через промежуточный комплекс [103, 122, 213], в котором катализатор содержит альдегид как лиганд. На примере окисления акролеина [147] в присутствии ацетилацетонатов двух- и трехвалентного кобальта было доказано, что на стадии инициирования катализатор содержит в качестве лигандов акролеин и воду координационное число промежуточного комплекса равно 6. На основании исследования спектра в видимой области, магнитной восприимчивости и молекулярного веса установлена конфигурация этого комплекса. Инициирование при окислении ненасыщенных альдегидов на примере акролеина и Со + [147] протекает по схеме [c.150]

ТРИФЕНИЛМЕТИЛ (С8Н5)з С— первый радикал, полученный в свободном состоянии. Открыт М. Гомбергом в 1900 г. Существование свободного Т. было подтверждено определением его молекулярной массы и измерением магнитной восприимчивости его растворов. Устойчивость Т. обусловлена тем, что неспарец-ный электрон в радикале может взаимодействовать с я-электронами трех ароматических колец. [c.254]

Как показал магнитный анализ (метод измерения магнитной восприимчивости), синтезированные молекулярные сита содержат основное количество меди в виде ионов одновалентной меди. Однако при соприкосно вении с воздухом происходит медленное окисление меди, и количество двухвалентной меди в молекулярных ситах увеличивается. [c.120]

Оценка параметров, характеризующих структуру и молекулярную подвижность граничной воды. Наиболее важной оцениваемой характеристикой является толщина граничных слоев с анизотропной структурой (Х п) или заторможенной подвижностью (Хт). Исследования изменений Avd(Q) при увеличении толщины водных прослоек позволяют заключить, что Хап равна 1—2 слоям молекул (табл. 14.1) [579, 628, 632]. Авторы некоторых работ [634, 635], не учитывая при интерпретации экспериментальных данных по ширине протонных линий ЯМР-воды эффектов неоднородности магнитной восприимчивости, получают A 10—100 слоев. Количество незамерзающей воды по данным ПМР также обычно соответствует Х 1 [636], хотя авторы [627] получили несколько более высокие значения. Так как количество незамерзающей воды в гетерогенных системах может определяться наличием нерастворимых примесей, вычисляемая в этих экспериментах величина к может содержать вклад, связанный с образованием эвтектик [315]. Из релаксационных данных с помощью соотношений (14.12) и (14.13) несложно вычислить XxBf/xF и отсюда оценить xef- По данным большинства авторов (см. табл. 14.1), подвижность связанной воды на 1—2 порядка ниже подвижности объемной воды. [c.240]

В диамагнетшах в результате воздействия внепшего магнитного поля на молекулярные токИ возникает магнитный момент, нахфавленный в сторону, обратную внешнему полю. Магнитная восприимчивость диамагнетиков отрицательна и весьма мала по значению X (Ю ...10 ). Б диа-магнетиках имеет место полная взаимная компенсация как орбитальных, так в спиновых магнитных моментов. [c.24]

Таким образом, молекулярную магнитную восприимчивость можно вычислить подобно молекулярной рефракции или парахору по известным значениям атомных инкрементов и инкрементов групп и связей. Наиболее современная и тщательно разработанная система атомных инкрементов магнитной восприимчивости предложена А. Пако [189]. Пако сформулировал в этой работе также следующие два правила, применение которых необходимо для получения расчетным путем правилышх результатов. [c.423]

Приведенные схемы объясняют также магнитные свойства веществ. Вещества делятся на диамагнитные и парамагнитные. Первые оказывают сопротивление прохождению магнитного поля большее, чем вакуум, вторые — меньшее, чем вакуум. Поэтому внешнее магнитное поле выталкивает диамагнитные вещества и втягивает парамагнитные. Столь различное поведение веществ объясняется характером их внутренних магнитных полей, складывающихся из собственных магнитных моментов нуклонов и электронов. Но магнитный момент атома определяется главным образом суммарным спиновым магнитным моментом Электронов, так как могнитные моменты протонов и нейтронов примерно на три порядка меньше моментов электронов. Если два электрона находятся в одной орбитали, то их магнитные поля замыкаются. Если в веществе магнитные моменты всех электронов взаимно скомпенсированы, т. е. все электроны спарены, то это вещество диамагнитное. Напротив, если в орбиталях имеются одиночные электроны, то вещество проявляет парамагнетизм. Примерами диамагнитных веществ могут служить молекулярные водород, азот, фтор, углерод и литий (в газообразном состоянии). К парамагнитным относятся молекулярный бор, кислород, оксид азота). Вещества с аномально в .1сокой магнитной восприимчивостью (например, железо) называются ферромагнитными. Ферромагнетизм проявляется ими только в твердом состоянии. [c.70]

Измерением магнитной восприимчиьос и определяют наличие или отсутствие неспаренных электронов в атомах, ионах или молекулах веществ. Наиример, доказано, что молекулы О2 парамагнитны. Это значит, что в них два неснаренных электрона находятся на разрыхляющих я-молекулярных орбиталях (см. рнс. 35). Молекулы N0 и N02 имеют нечетное число электронов, поэтому тоже парамагнитны. Но в конденсированном состоянин они диамагнитны, что указывает на их димеризацию. У переходных металлов парамагнитная восприимчивость обычно велика (см. табл. 33), так как в их атомах есть -орбитали, занятые несиаренными электронами, от которых сильно зависят магнитные свойства этих металлов. [c.401]

Если использовать модель электрон на окружности для описания л-электронов в циклических сопряженных системах, то нужно заселить энергетические уровни электронами в соответствии с принципом заполнения, т. е. соблюдая принцип исключения Паули и правило Хунда. В соответствии с этим для (4п + 2)-л-систем возникает замкнутая оболочка (рис. IV. 12, а) и занятые собственные состояния, или орбитали, дают диамагнитный вклад в магнитную восприимчивость. В противоположность этому в 4п-л -электронных системах высшие занятые орбитали содержат каждая лишь по одному электрону, спины которых не спарены (рис. IV. 12, б), и эти соединения должны быть парамагнитными. В действительности ни циклооктатетраен, ни другие [4/г] аннулены не проявляют молекулярного парамагнетизма. Как гласит теорема, сформулированная Яном и Теллером, вырождение высшей занятой орбитали может быть снято за счет небольшого искажения симметрии молекулы, возможно за счет альтернирования длин связей. Это дает возможность обоим электронам занять один более низко лежащий энергетический уровень. На возникающей Энергетической диаграмме (рис. IV. 12, в) в соответствии с этим высшая занятая и нижняя свободная орбитали разделены лишь небольшой энергетической щелью. Это различие в энергиях значительно меньше, чем в случае (4п + 2)-л-систем. Взаимодействие с магнитным полем Во вызывает смешивание этих электронных состояний, что в соответствии с нашим ана" лизом, начатым в разд. 1 гл. II, приводит к парамагнитному вкладу в константу экранирования о. Он по величине больше. [c.98]

Преимущество этой модели, по мнению авторов [ИЗ], -возможность полного аналитического расчета изотермы сорбции без экспериментов, если известна изотерма какого-либо другого (стандартного) вещества. Константа В, определяющая форму изотермы сорбции, вычисляется, если известны средние значения радиуса микропор, коэффициент афинности, форма поры и молекулярные константы сорбата и сорбента. Коэффициент афинности предложено рассчитывать как отношение констант Криквуда ( (3 = /Сд вычисляемых через поляризуемости и магнитные восприимчивости сорбата и сорбента. [c.71]

На основани современных взглядов случаи нарушения прямого соответствия между экранированием протона и электронной плотностью удается объяснить присутствием соседних групп, обладающих магнитной анизотропией (см. работу Мак-коннела [28]). Группу называют магнитноанизотропной тогда, когда величины молекулярной магнитной восприимчивости в направлении трех взаимно перпендикулярных осей неодинакова в принципе любая электронная система будет анизотропной, если только она не обладает сферической или эквивалентной симметрией. Магнитное влияние на ядро со стороны соседних магнитноизотропных групп в жидкости за короткое время становится равным нулю, так как тепловое движение вызывает быстрое и неупорядоченное изменение направления поля Н° по отнощению к осям молекул. Молекулярная магнитная восприимчивость бензола значительно выще в направлении цилиндрической оси симметрии щестого порядка, чем в направлении осей, расположенных в плоскости молекулы [25]. Попл [24] высказал [c.272]

При малой энергии анизотропии, т. е. при достаточно малом размере частиц, эта вероятность весьма велика, так что магнитные моменты частиц почти свободно вращаются (диффундируют по направлениям) относительно неподвижных частиц. Если среда, в которой взвешены частицы, является твердой, то такой способ вращательной диффузии магнитных моментов становится единственно возможным. Свободная (или почти свободная) вращательная диффузия магнитных моментов частиц в магнитных системах с твердой средой обеспечивает выполнение тех же законов равновесного распределения магнитных моментов частиц по направлениям, что и в жидкой среде. Это значит, что намагничивание взвеси достаточно мелких частиц в твердой среде описывается той же функцией Ланжевена, которая была использована при описании свойств жидких магнитных коллоидов с характерной для них особенностью — гигантской (по сравнению с молекулярными и атомными смесями) парамагнитной восприимчивостью, т. е. суперпарамагнетизмом. Механизм намагничивания, обусловленный вращательной диффузией магнит-ньис моментов относительно тела частиц, открыт Не-елем и получил название суперпарамагнетизма Нееля. [c.668]

Довольно подробно была изучена адсорбция кислорода на силикагеле и других адсорбентах. Мы остановимся только на результатах, касающихся системы кислород — силикагель [5], где исключено химическое взаимодействие. Исследование показало, что магнитная восприимчивость существенно зависит от толщины адсорбционного слоя, причем в полимолеку-лярном слое осуществляется равновесие между ординарными (парамагнитными) молекулами О2 и диамагнитными димерами (02)2 кислорода. Вообще следует иметь в виду, что при исследовании адсорбции молекулярного кислорода на основании уменьшения парамагнетизма системы нельзя делать выводы о хемосорбционном механизме. Для суждения о механизме процесса необходимо выделить ту часть потери парамагнетизма, которая зависит от изменения равновесия в реакции ассоциации кислорода 2О2 (Оа)2. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология