Спин электрона

Рис. 13. Распределение плотности электронного облака в молекуле водорода при антипараллельных спинах электронов (а) и в сближающихся атомах водорода при параллельных спинах электронов (б).

Ср( ди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веш,естве, помеш,енном в сильное магнитное поле, индуцируются энергетические уровни ядер (ЯМР) и электронов (ЭПР), отвечающие изменению спина ядра или спина электрона. Спиновые энергетические переходы соответствуют поглощению квантов радиоволн. [c.147]

Особо следует сказать о часто встречающихся формулировках спин электрона может быть [c.58]

Свойство электрона до сих пор объясняется как способность электрона вращаться вокруг своей оси, однако все попытки экспериментально обнаружить такое вращение остались безуспешными. Согласно современному состоянию знаний, спин электрона нельзя свести к известным явлениям. Наглядное обозначение ориентации спина в занятой электронами орбитали [c.32]

В последнее время магнитные методы снова получают широкое распространение в связи с развитием динамического метода измерения парамагнетизма — метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня — эффект Зеемана. Эти подуровни отвечают разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна где — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.23]

Оно состоит переоценке роли спаривания спинов электронов, которое рассматривается как наиболее глубокая и важная причина образования химической связи. Между тем, непосредственного участия в образовании молекулы спины электронов не принимают и взаимодействия, благодаря которым атомы объединяются в молекулы, имеют чисто электростатическую природу. [c.157]

По сравнению с диамагнитными соединениями парамагнитные соединения характеризуются более сложными спектрами УФС и РФС. Молекула кислорода имеет два неспаренных я -электрона. Спектр УФС кислорода приведен на рис. 16.11. Фотоионизация электрона с частично заполненной разрыхляющей молекулярной Лд(2р)-орбитали характеризуется первым пиком в спектре УФС, реализуется только одно ионное состояние. В то же время фотоионизация электрона с одной из других заполненных молекулярных орбиталей приводит в каждом случае к двум электронным состояниям иона О2. Таким образом, если электрон удаляется с заполненной связывающей я -орбитали, то на ней остается неспаренный электрон, спин которого может быть параллелен или антипараллелен спинам двух неспаренных электронов, находящихся на разрыхляющей я -орбитали. Если спин оставшегося электрона параллелен спинам электронов на л -орбитали, то мы будем иметь три неспаренных электрона, полный спин 5 = 3/2 и электронное состояние лля молекулы О . При другом направлении спина электронным состоянием молекулы 02 будет П . Состояния П и П молекулы О2 имеют различные энергии, и, таким образом, ионизационный пик я -орбитали расщепляется. В табл. 16.4 приведены наблюдаемые характеристики молекулы О2, полученные из спектров УФС и РФС. [c.343]

Спину электрона соответствует спиновой магнитный момент [c.19]

Все атомы и ионы с открытыми оболочками парамагнитны. Парамагнетизм многих атомов и ионов переходных металлов и их комплексов связан с нескомпенсированным спином -электронов. Парамагнетизм некоторых молекул О , 8 , N0 и др.), а также свободных радикалов в основном имеет спиновое происхождение. Тогда L = О, У =5 и [c.43]

Как и в методе ВС здесь учитывается значение параллельности или антипараллельности спинов электронов данной пары. Энергия молекулярной орбиты, образованной электронами с антипараллельными спинами меньше, чем энергия соответствующих орбит в атомах. Образование ее из соответствующих атомных орбит сопровождается выделением энергии. Такую орбиту называют Связывающей. Энергия связи электрона такой орбиты в молекуле выше, чем энергия связи его в атоме. Так, потенциал ионизации атома водорода равен 13,5 в, а молекулы На 15 0. [c.68]

Как и спин электрона (см. стр, 37), спин другой элементарной частицы или атомного ядра означает собственный механический момент количества движения их (см. Курс физики). [c.90]

Молекула На. Электронная конфигурация молекулы Н2 в основном состоянии Нг Ь), молекулярный терм (дублет сигма). Единственный электрон молекулы на ag связывающей орбитали обеспечивает химическую связь. Молекула Нг — свободный радикал. Радикалами называют частицы с открытыми оболочками. Радикальный характер молекулы Нг легко обнаруживается по ее парамагнетизму, обусловленному только спином электрона, так как орбитальный магнитный момент молекулы равен нулю. Другие свободные радикалы также парамагнитны. В молекуле Нг между единственным электроном и ядрами нет экранирующих электронов, поэтому она характеризуется самым высоким значением ПИ = 16,25 эВ и СЭ = = 15,4261 эВ, намного превышающим СЭ других молекул. [c.75]

Откуда 5 о.1 = 0,118 Дж/(моль К). Электронная составляющая энтропии СС равна нулю, так как суммарный спин электронов равен нулю. Энтропия СО равна сумме составляющих поступательной, вращательной и колебательной энтропий , [c.107]

Для полного описания состояния электрона необходимо учесть и спин электрона (см. 1). Волновая функция, дающая полное описание, зависит от четырех координат трех пространственных (г, , ф) и одной спиновой (т]). Она задает состояние электрона в атоме при помощи четырех квантовых чисел п, I, т, и т . Ее называют атомной спин-орбиталью (A O) и представляют как произведение атомной волновой функции X (координатной) на спиновую функцию S(ri) [c.33]

Столь различное поведение диа- и парамагнитных веществ обусловлено различным характером их внутренних магнитных полей. Как известно, вращение электронов вокруг оси создает магнитное поле, характеризуемое спиновым магнитным моментом. Если в веществе магнитные поля электронов взаимно замкнуты (скомпенсированы) и их суммарный момент равен нулю, то вещество является диамагнитным. Если же магнитные поля электронов не скомпенсированы и вещество имеет собственный магнитный момент, то оно является парамагнитным. Так, атом водорода, имеющий один электрон, па эамагнитен. Молекула же Нп диамагнитна, так как при образовании химической связи происходит взаимная компенсация спиноЕ электронов. [c.155]

Совокупность МО молекулы, занятых электронами, будем называть ее электронной конфигурацией. Электронная конфигурация молекулы, так же как и для атома, строится на основе двух фундаментальных положений — принципа наименьшей энергии (электрон занимает в молекуле свободную орбиталь с наименьшей энергией) и принципа Паули (на одной МО не может находиться более двух электронов, при этом спины электронов должны быть антипараллельны). Следовательно, для описания электронной конфигурации основного состояния молекулы с 2п электронами (или 2п —1) требуется п молекулярных орбиталей. Вырожденные орбитали заполняются в соответствии с первым правилом Гунда (см. 10). Электронные оболочки молекул, в которых на каждой заселенной орбитали [c.59]

Принцип Паули. На основании спектроскопических данных было показано, что кроме различия размеров облаков, их формы и характера расположения относительно друг друга электроны различаются спином. Спин — сугубо квантовомеханическое свойство и в классической механике нет аналога для объяснения его природы. Для характеристики спина электрона служит спиновое квантовое число т,. Оно имеет значения + /а и /а- [c.23]

Электронная составляющая энтропии равна нулю, так как суммарный спин электронов равен нулю. [c.117]

В результате применения более совершенной аппаратуры описываемый цикл работ был продолжен [34]. С использованием метода ЭПР предприняты исследования характера связи ванадил-порфиринов с первичными асфальтенами нефти. На примере асфальтенов, выделенных из двух нефтей, были изучены сверхтонкие линии сложного спектра, обязанного своим происхождением купелированию неспаренных спинов электронов ядра N, находящегося под сильным воздействием сверхтонкой структуры "V в асфальтенах. Слабые сигналы, которые удалось зафиксировать только в результате применения прецезионных методов, обусловлены девятью равномерно расположенными в пространстве линиями с интенсивностями, приблизительно пропорциональными числам [c.228]

Молекула гелия в невозбужденном состоянии не сущ,ествует, так как у нее одинаково число связывающ,их и разрыхляюш,их электронов. Можно показать, что и молекула Н. при одинаковых (параллельных) спинах электронов также не существует. В этом случае один из электронов находится на связывающей, другой — на разрыхляющей орбитали. [c.51]

При фотохимическом возбуждении новые энергетические уро1 ни могут различаться спинами электронов. Состояния с пара лельными спинами (триплеты) имеют более низкую энергию, че состояния с антипараллельными спинами (синглеты). При возбу дении молекулы атомом сенсибилизатора выполняется правил Вигнера, по которому перенос энергии между возбужденной част цей и молекулой в основном состоянии разрешен только при сохр нении полного спина системы. Работы Лейдлера показали, чт правило сохранения спина позволяет объяснить характер ряд фотохимических реакций углеводородов. Основное состояние ол( фина с заполненной я-орбиталью (спины антипараллельны) — си1 глет возбуждение в триплетное состояние представляет собой з прещенный переход. Не следует понимать это как отсутствие во бужденных триплетных состояний, но такие молекулы будут обр зовываться при безизлучательной потере энергии возбужденным синглетными молекулами. [c.66]

Принцип диаметрально-парного размещения электронов раскрывает нам истинную суть понятия спина электрона. Их местоположение, отличающееся на 180°, и есть суть их противоположности. 180 — это половина окружности (орбиты), что можно записать как /,. И действительно, у диаметра только две суперпозиции. А что касается знаков плюс и минус — это условное отличие концов диаметра + — к нам, - — от нас. К тому же при смене конца диаметра с положения к нам на положение от нас меняется и относительное направление вращения электрона вокруг своей оси. В этом и состоит противоположность их спинов. Других хитростей здесь не существует. Поведение единичного электрона (вращение вокруг собственной оси и по орбите вокруг ядра атома) самое обыкновенное механическое движение тела в пространстве. Всякое квантование — суть математическая интерпретация подвижной геометрии электронной оболочки. [c.190]

Чтобы понять физический смысл симметричной и антисимметричной функций, вспомним принцип Паули. Согласно этому принципу в атомной или молекулярной системе не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковыми. Квантовые числа определяют вид волновой функции, характеризующей состояние электрона. Таким образом, согласно принципу Паули в одной системе не может быть двух электронов в одинаковом состоянии. Поскольку прн перестановке электронов симметричная функция не изменяется, то может показаться, что эти электроны находятся в одном и том же состоянии, а это противоречит принципу Паули. Однако получаемые решением уравнения Шредингера волновые функции атома водорода (1.45), из которых составлена функция (1.48), не учитывают спин электрона. Чтобы электроны в молекуле, состояние которых выражается симметричной (-функцией, отличались по состоянию, они должны иметь различные спиновые квантовые числа, т. е. эти электроны будут иметь противоположно направленные, или антипараллель-ные спины. [c.78]

Молекула Ы . Конфигурация Li2[(als) (a ls) (a 2s) J (терм 41g). Первые четыре электрона находятся на внутренних als-орбиталях, образованных из АО АГ-слоя (Is-орбиталей атомов лития). Их размещение подобно размещению в молекуле Неа (см. рис. 24), когда равное число электронов на als- и a ls-MO приводит к отсутствию связи. Можно считать и здесь, что эти МО не вносят вклад в энергию связи молекулы, и электроны на этих орбиталях сохраняют в молекуле характер атомных АГ-электронов, принадлежа попарно соответствующим ядрам (/С-остов). Этому отвечает запись конфигурации в форме Li2[/ ( r2s) ], из которой видно, что связь обусловлена парой электронов, находящихся на связывающей а25-орбитали. Точный квантовомеханический расчет действительно показывает, что als- и а Ь-орбитали имеют вид, близкий к виду двух атомных орбиталей, каждая из которых сосредоточена в основном вокруг одного из двух ядер (рис. 26), и электроны на этих орбиталях условно считают несвязывающими, как четыре электрона в Неа. Молекула Ыг диамагнитна (спины электронов спарены). [c.78]

Гейтлер и Лондон провели также квантовомеханический расчет энергии взаимодействия молекулы водорода с третьим атомом водорода. Расчет показал, что третий атом ие будет притягиваться, т. е. образова1П1е молекулы Нз невозможно. Так было дано тео()е-тическое обоснование важнейшего свойства ковалентной связи — насыщаемости. Не рассматривая данный расчет, можио пояснить его результат, исходя нз того, что было сказано о молекуле На. Присоединение третьего атома к Нг не происходит, поскольку условием для перекрывания электронных облаков, которое даег имическую связь, является наличие у электронов антипараллель-ных спинов. Спин электрона третьего атома водорода неизбежно будет совпадать по направлению со спином одного из электронов в молекуле. Поэтому между третьим атомом водорода и молекулой водорода будут действовать силы отталкивания, подобные тем, [c.80]

Таким образом, метод молекулярных орбиталей показывает, что кри соединсннн двух атомов в молекулу возможны два состояния электрона две молекулярные орбитали (им отвечают функции <1л и фг), одна с более ннзкой энергией Ei, и другая с более высокой энергией 2.. Это можно иллюстрировать диаграммой, представленной на рис. 1.49 такие диаграммы часто используют- в методе МО. Квадрх1т (его часто заменяют кружком) около уровня энергии означает квантовую ячейку — орбиталь, которая может быть занята одним электроном или двумя электронами с противоположно наиравленнымн спинами, (иногда квантовые ячейки пе изображают, а непосредственно на линиях, показывающих уровни энергии, ставят стрелки, символизирующие спин электронов). [c.101]

При сближении двух атомов водорода с параллельными спинами электронная плотность в пространстве между ядрами атомов понижается (рис. 13,6), что приводит к преобладанию сил отталкивания между атомами над силами притяжения и препятствует соед1П1ению их в молекулу. [c.67]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так, излучение уквантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ- и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (сфера оптических методов анализа), поглощение ИК- и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в ра-диоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. Для решения разнообразных задач наибольшее значение имеют спектральные методы анализа, оперирующие с излучением рентгеновского, оптического, ИК- и радиоволнового диапазонов. В данном практическом руководстве по физико-химическим методам анализа рассматриваются оптические методы, которые традиционно делятся па оптическую атомную и оптическую молекулярную спектроскопию. В первом случае аналитические сигналы в области спектра от 100 до 800 нм являются следствием электронных переходов в атомах, во втором — в молекулах. [c.7]

Как показали Гейтлер и Лондон, электронная плотность в области между ядрами в молекуле Нг оказывается выше, чем простое наложение электронной плотности атомов. Эта повышенная плотность электронного заряда между ядрами удерживает их вместе, поскольку пребывание двух электронов в поле двух ядер энергетически выгоднее нахождения каждого из них в поле одного ядра. Пара электронов, ставшая общей двум ядрам, обусловливает химическую связь в молекуле. Так как функция (18.1) симметричная, то из принципа Паули следует, что образование молекулы На с такой функцией возможно только, если спины электронов антипараллельны. Полная волновая функция Фмол будет при этом антисимметричной по отношению к перестановке координат электронов. [c.55]

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Явление электронного парамагнитного резонанса открыто в 1944 г. Е. К Завойским (СССР). Сущность явления состоит в том, что в статическом магнитном поле вектор спина электрона может ориентироватьея двояко [c.147]

На этом явлении и основан метод ЭПР при постоянной частоте электромагнитного излучения и медленном изменении внешнего магнитного поля регистрируется изменение поглощаемой в образце мощности. В применяемых спектрометрах ЭПР автоматически регистрируется интенсивность поглощения или ее производная как функция напряженности статического магнитного поля. Обычно в спектрометрах ЭПР при напряженности Я = 3200Э (1Э (эрстед) = [1000/4п]А/м) явление резонанса наблюдается при частоте излучения ч 9000 мГц (>. = 3 см), т. е. в радиочастотной области (радиоспектроскопия). По интенсивности полосы в спектре ЭПР можно судить о концентрации частиц с неспаренными спинами электронов в веществе. [c.148]

Парамагнетизм обусловлен нескомиенсированностью спина электрона, принадлежащего радикалу, образующемуся при диссоциации молекул [143, 144]. Помимо радикалов нефтяного происхождения используются парамагнитные (спиновые) метки-радикалы, вступающие в химические связи с молекулами нефтяных систем и сохраняющие при этом одиночный электрон. Наи- [c.99]

Общая химия (1984) -- [ c.47 , c.48 ]

Химия (1986) -- [ c.37 ]

Неорганическая химия (1987) -- [ c.35 ]

Курс химической кинетики (1984) -- [ c.11 ]

Химия (1979) -- [ c.37 ]

Общая и неорганическая химия Изд.3 (1998) -- [ c.26 ]

Химия (1978) -- [ c.111 ]

Химия (2001) -- [ c.32 ]

Химия Краткий словарь (2002) -- [ c.278 ]

Быстрые реакции в растворах (1966) -- [ c.199 ]

Современная аналитическая химия (1977) -- [ c.172 ]

Органическая химия Том 1 перевод с английского (1966) -- [ c.42 ]

История химии (1975) -- [ c.417 ]

Введение в теоретическую органическую химию (1974) -- [ c.32 ]

Основы неорганической химии (1979) -- [ c.51 ]

Современная неорганическая химия Часть 3 (1969) -- [ c.33 ]

Физические методы в неорганической химии (1967) -- [ c.0 ]

Учебник общей химии 1963 (0) -- [ c.65 ]

ЭПР Свободных радикалов в радиационной химии (1972) -- [ c.0 ]

Теория резонанса (1948) -- [ c.26 ]

Неорганическая химия (1978) -- [ c.41 ]

Электронное строение и свойства координационных соединений Издание 2 (1976) -- [ c.31 ]

Строение и свойства координационных соединений (1971) -- [ c.25 , c.135 ]

Геометрия молекул (1975) -- [ c.36 , c.255 , c.261 ]

Химия (1975) -- [ c.37 ]

Общая химия (1974) -- [ c.76 ]

Электрические явления в газах и вакууме (1950) -- [ c.88 , c.325 , c.353 ]

Неорганическая химия (1969) -- [ c.18 ]

Введение в молекулярную спектроскопию (1975) -- [ c.13 , c.65 , c.67 , c.72 , c.74 , c.84 ]

Теория абсолютных скоростей реакций (1948) -- [ c.59 , c.64 , c.66 , c.68 , c.70 , c.71 ]

Теория молекулярных орбиталей в органической химии (1972) -- [ c.77 , c.323 ]

Валентность и строение молекул (1979) -- [ c.49 ]

Природа химической связи (1947) -- [ c.30 ]

Как квантовая механика объясняет химическую связь (1973) -- [ c.56 , c.58 ]

Неорганическая химия Изд2 (2004) -- [ c.121 ]

Общая химия Изд2 (2000) -- [ c.24 ]

История химии (1966) -- [ c.397 ]

Руководство по аналитической химии (1975) -- [ c.175 , c.248 ]

Электронное строение и химическая связь в неорганической химии (1949) -- [ c.83 , c.84 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.18 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.18 ]

Предмет химии (0) -- [ c.18 ]

Метод молекулярных орбиталей (1980) -- [ c.52 ]

Фотосинтез (1983) -- [ c.53 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология