Орбитальный магнетизм

Кристаллы с замороженными орбитальными моментами (соли -металлов). К этому типу веществ относятся кристаллы, в которых орбитальный магнетизм отсутствует ( заморожен межатомными силами) и весь магнетизм обусловлен одними электронными спинами. Этот случай осуществляется в большинстве солей металлов переходной группы железа. Восприимчивость х можно определить по формуле (551), но при этом эффективное число магнетонов Бора следует находить из соотношения [c.302]

Магнитные свойства комплексов. Данные свойства можно предсказать, если принять, что наблюдаемый парамагнетизм имеет только спиновое происхождение. Рассмотрим ионы [Ре(СН),] и [Ре(Н20),1 . Из спектрохимического ряда следует, что лиганд СМ создает сильное, а лиганд Н2О — слабое поле. В сильном поле -электроны иона Ре все спарены (3 =0), а в слабом поле — не все (5 = 2) (рис. 56). Поэтому первый ион должен быть диамагнитным, а второй парамагнитным. Парамагнитный момент [Ре(Н20)в] " должен быть равен М = 2у 75 ТТ) = 4,90р,в (см. 12), что хорошо подтверждается опытом (5,26 [д,в). Небольшое расхождение связано с орбитальным магнетизмом. .. [c.124]

Происхождение парамагнетизма связано с присутствием в молекулах веществ неспаренных электронов, которые вследствие вращения вокруг оси обладают магнитным моментом. Получаемая на опыте величина магнитной восприимчивости представляет собой суммарный эффект диа- и парамагнетизма. Поскольку диамагнетизм веществ выражен слабее, чем пара- и тем более ферромагнетизм, то в пара- и тем более ферромагнетиках им пренебрегают. Орбитальный магнетизм (т. е. магнетизм, вызванный движением электронов по орбитам) считают скомпенсированным. [c.338]

При условии, что орбитальный магнетизм скомпенсирован, вычисленный из этой формулы магнитный момент 11 можно связать с количеством неспаренных электронов посредством только спиновой формулы [c.341]

Хорошо известно, что любая элементарная частица, движущаяся по замкнутой орбите, обладает определенным моментом количества движения (орбитальный момент). Кроме того, частица в общем случае имеет собственный момент вращения (спиновый момент). Если эта частица является заряженной, то при движении по орбите или вращении она создает кольцевой ток, т. е. обладает также определенным магнитным моментом ц. Таким образом, у подобных частиц определенному моменту количества движения отвечает определенный магнитный момент, причем различают орбитальный магнетизм и спиновый магнетизм. [c.80]

Диамагнетизм свойственен всем веществам. Упрощенно его возникновение можно представить следующим образом. При внесении в магнитное поле замкнутого электрического контура в нем возникает ток, что приводит к появлению вокруг контура магнитного поля, противоположного по направлению внешнему полю. Электронную орбиталь атома можно представить как контур при внесении вещества в магнитное поле, электронные орбитали всей системы электронов индуцируют магнитное поле, противоположное по направлению внешнему полю. Так возникает орбитальный магнетизм. [c.192]

В хорошем согласии с опытом для 2300 сульфата железа (II) (5,26 1в). Небольшое расхождение указывает, что орбитальный магнетизм все же вносит некоторый вклад в парамагнитную восприимчивость. [c.243]

Механический момент равен р1 = тг (а (т — масса электрона). Отношение магнитного момента к механическому, называемое гиромагнитным отношением, или -фактором, для орбитального магнетизма равно [c.8]

В случае чисто орбитального магнетизма (5 = 0) = 1, для чисто спинового магнетизма Ь = 0) == 2 или, с релятивистской поправкой, = 2,0023. Эта величина и есть -фактор свободного электрона. [c.20]

Для чисто орбитального магнетизма (5 = О, / = ) справедливо уравнение (1.59), для чисто спинового магнетизма (1 = О, / = 5) — уравнение (1.60). [c.409]

Для свободного электрона = 2 (или более точно, с учетом релятивистской поправки, ё = 2,0023). В радикалах благодаря анизотропии электронной оболочки кроме собственного снипа электрона имеется примесь углового орбитального момента электрона. Поэтому наряду с чисто спиновым магнетизмом появляется примесь орбитального магнетизма и -фактор радикалов отличается от двух и обычно лежит в интервале 1,9—2,2 у парамагнитных ионов металлов эти отклонения еще больше. [c.11]

Для свободного электрона g-фактор есть отношение механич. момента к магнитному, равное 2,0023. В парамагнитных частицах имеется примесь орбитального магнетизма, обусловленная орбитальным движением электронов, поэтому --фактор отличается от 2,0023. Для большинства органич. радикалов ото различие мало, тогда как для ионов металлов оно м.б. значительным. [c.476]

Если выразить Г. о. атома через безразмерную величину g (g-фактор) по ф-ле у = g е 2 тс, то при суммарном спине атома 1 = 0 наблюдается лишь орбитальный магнетизм = 1, а Г. о. равно классич. значению е 1тс (см. Атом). Если же, напротив, атом находится в состоянии L = О, то g 2, а у = [c.474]

Теперь мы вернемся к комплексам металлов. При нестрогом рассмотрении мы можем пренебречь как диамагнетизмом, так и орбитальным магнетизмом и будем принимать во внимание только спиновый магнетизм ионов металлов. Эффективный магнитный момент атома или иона зависит от спинового квантового числа и, следовательно, от числа спинов неспаренных электронов п следующим образом [c.155]

Таким образом, для орбитального магнетизма [c.40]

Еще более значительно влияние орбитального магнетизма у лантанидов по-видимому, только им можно объяснить исключительно высокие эффективные магнитные моменты в ряду Dy — Tm (рис. XIV-22). Близкое сходство магнитных характеристик нонов и соответствующих атомов Э (металлов) у большинства лантанидов указывает на то, что носители магнетизма —- экранированные заполненными 5s- и 5р-оболоч-ками 4/-электроны — почти не испытывают влияния внешнего окружения (причины отклонения Ей и Yb от общей закономерности пе ясны). Из рис. XIV-23 видно, что по мере роста числа /-электронов парамагнетизм актинидов изменяется примерно так же, как у лантанидов. [c.337]

Это вызвано тем, что электронное облако перекисного радикала анизотропно. Компоненты -фактора равны -фактору свободного электрона с некоторыми поправками, обусловленными орбитальным магнетизмом остальных электронов. Величина поправок пропорциональна плотности неспаренного электрона на атоме кислорода ро и константе спин-орбитальной связи Хо, которая опреде- [c.23]

Магнитный момент неспаренного электрона обусловлен вращением электрона вокруг ядра орбитальный магнетизм) и собственным вращением электрона [спиновый магнетизм). В тех веществах, магнитные свойства которых будут рассматриваться в этой главе, оеновную роль играет свиновый магнетизм. [c.301]

Кроме того, эти поправки зависят от энергии возбуждения Д . Физический смысл Д состоит в следующем. Пусть ноле вдоль оси X. Тогда дополнительный орбитальный магнетизм должен появляться за счет вращения электронов вокруг оси х. Другими словами, орбитали неподеленной пары и орбиталь неспаренного электрона должны вращаться в плоскости ух, перпендикулярной X. Однако орбитали жестко ориентированы относительно молекулярных осей сильными электростатическими и обменными взаимодействиями, и, чтобы заставить их вращаться, надо преодолеть энергетический барьер, равный энергии возбуждения электронов неподеленной пары на орбиталь неспаренного электрона. [c.24]

Чем выше энергия возбуждения, тем меньше индуцируемый орбитальный магнетизм и тем меньше -фактор. Поэтому поправка к -фактору обратно пропорциональна энергии возбуждения. [c.24]

Если поле направлено вдоль х, то эта поправка обратно пропорциональна энергии п— л возбуждения Е . Если поле направлено вдоль у, то необходимо, чтобы орбитали поворачивались в плоскости для этого нужно электроны связи кислород-кислород перенести на орбиталь неспаренного электрона и затратить энергию Когда поле направлено вдоль оси г, дополнительный орбитальный магнетизм обусловлен возбуждением неспаренного электрона на разрыхляющие о -орбитали в плоскости ху с энергией возбуждения [c.24]

Из природы диамагнетизма следует, что атомы, имеющие только заполненные р , и электронные оболочки, сферически симметричные, диамагнитны, все остгшьные — парамагнитны. Диамагнитны также в значительном большинстве и молекулы,, поскольку спины их электронов скомпенсированы, а орбитальный магнетизм равен нулю. Парамагнетизм многих атомов и ионов переходных металлов связан с нескомпенсированным спином л -электронов . Парамагнетизм, наблюдаемый у некоторых молекул (О2, 82, КО.и др.), а также парамагнетизм свободных радикалов в основном также имеет спиновое происхождение. [c.76]

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]

Это соотношение не учитывает орбитальных магнитных моментов. Однако, как видно в табл. 34, во многих случаях вычисленные по (XI 1,4) магнитные моменты соединений -элементов, в атомах которых остаются неспаренные -электроны, близки к опытным (обычно несколько меньше их). Только для 0 I2 наблюдается большое различие, по-видимому, из-за магнетизма орбитального происхождения. Магнитный момент Ni(II) уменьшается при комплексообразовании до 3,09 и у Си (II) — до 1,85 лв Очевидно, комплексообразование частично снимает орбитальный магнетизм. У Fe(II) в комплексе [Fe(H20)g]2 -, как в Fe lj и FeSO , остаются четыре неспаренных -электрона, и j. оказывается близким к вычисленному (4,9 xg ). [c.322]

Отношение магнитного момента к механическому, называемое гиромагнитным отношением или g-фaкropoм, для орбитального магнетизма ра15ио [c.91]

ЭПР), явление резотгаиспого поглощения энергии электромагн. волн парамагн. частицами, помещенными в пост. магн. поле. Неспаренные электроны парамагн. частиц ориенти-рзтотся в пост. магн. поле так, что их собств. момент кол-ва движения (спин) направлен либо по полю, либо против поля, чему соответствуют два энергетич. уровня частицы. Расстояние между этими уровнями есть энергия зееманов-ского расщеплепия дЩ, где Н — напряженность пост, магн. поля, Р — магнетон Бора, д — фактор спектроско-пнч. расщепления. Для своб. электрона д — это отношение мех. момента к магнитному, равное 2,0023. В парамагн. частицах вследствие орбитального движения электронов имеется примесь орбитального магнетизма, приводящая к отклонению д от 2,0023. Для орг. радикалов это отклонение мало, для ионов металлов оно м. б. значительным. При действии на систему, содержащую парамагн. частицы, перем. электромагн. поля частоты м = д Н/к (к — постоянная Планка), направленного перпендикулярно напряженности пост. магн. поля, индуцируются переходы электронов между зеемановскими уровнями. Поскольку на нижнем уровне число электронов больше, чем на верхнем, число переходов с нижнего уровня на верхний будет преобладать над числом [c.701]

Положение линии ЭПР относительно магнитного поля определяется значением g-фaкmopa. Для свободного электрона -фактор есть отношение магнитного момента к механическому, равное 2,0023. Однако неспаренные электроны в радикалах не свободны, а связаны с другими атомами, входящими в состав радикала, и с другими электронами и поэтому чувствуют не только внешнее магнитное поле, но и внутреннее, локальное поле, обусловленное орбитальным движением электронов, орбитальным магнетизмом. Эти факторы изменяют величину g-фaктopa и положение линии ЭПР. [c.279]

После открытия спина элементарных частиц выяснилось, что они обладают собственными магнитными моментами, не связанными с орбитальным движением. Спиновое Г. о. электроиа равно 2,0023 еЦтс, т. е. вдвое больше, чем Г. о., соответствующее орбитальному магнетизму. Пoэтo ry связь магнитных и механич. свойств атома в общем случае гораздо более сложна. чем это предполагалось по классич. теории. [c.474]

Ф а к т о р. Эта величина свидетельствует о характере магнетизма частицы — является ли он чисто спиновым или имеется иримесь орбитального магнетизма. Для свободного электрона, т. е. когда имеется только спиновой магнетизм, g -фaктop равен ёэл =2,0023. В тех случаях, когда магнетизм зависит и от орбитального движения электрона, эффективное зиачепие может быть как меньше, так и боль- [c.481]

Еще более значительно влияние орбитального магнетизма у лавтанидов по-вндимому, только им можно объяснить исключительно высокие эффективные магнитные моменты в ряду Оу —Тт (рис. Х1У-21). Близкое сходство магнитных характеристик [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология