Кислород магнитный момент

Магнитные моменты атомов и молекул, знание которых важно для понимания магнитных свойств вещества, выражают через величину собственного спинового момента электрона 1в, или магнетон Бора, равную 9,274-Дж-Тл . Так, например, магнитный момент молекулы кислорода О2 равен 2,86 lв иона Си +— 1,99 р,в. Вычисление магнитных моментов различных веществ по экспериментальным данным производят с помощью формул (8.5) и (8.6). Для этой цели строят график зависимости 1/х = /( )> имеющий для [c.194]

Изолированный атом кислорода имеет ц = 2цв, соответствующий двум неспаренным электронам. При образовании молекулы воды НгО неспаренные электроны атома кислорода и двух атомов водорода соединяются в электронные пары, в результате чего )х = 0. Напротив, при соединении двух атомов кислорода образуется молекула Ог, имеющая р = 2,86 цв- Этот факт свидетельствует о наличии у молекулы кислорода двух неспаренных электронов (значение чисто спинового магнитного момента для двух неспаренных электронов равно 2,83ц,в). Согласно методу МО на двух вырожденных л 2р-разрыхляющих орбиталях молекулы О2 находится, в соответствии с правилом Хунда, по одному неспаренному электрону, которые и обусловливают парамагнетизм молекулы кислорода. [c.198]

Не меньшее значение имеют и данные о парамагнетизме атомов. Парамагнитные свойства обусловлены наличием в атоме неспаренных электронов и заключаются в ориентации магнитных моментов атомов или ионов внешним магнитным полем. Парамагнетизм обнаруживают, например, литий, натрий, калий, рубидий, цезий, магний, кальций, барий, алюминий, олово, кислород. [c.91]

Если у первого в области длинноволновой полосы поглощения (около 260 нм) наблюдается лишь слабый эффект Коттона, то у тирозина в той же области зафиксирован сильный эффект Коттона. Это результат сопряжения свободных электронных пар кислорода с я-электронной системой ароматического ядра и вызываемого этим сопряжением изменения ориентации электрического и магнитного моментов перехода. [c.505]

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) открыт в, 1944 г. Е. К. Завойским. Основан на резонансном поглощении электромагнитных волн парамагнитными веществами в постоянном магнитном поле. Для осуществления анализа методом ЭПР в исследуемом соединении должны быть неспаренные электроны, имеющие магнитные моменты. К таким соединениям относятся ионы-радикалы, свободные радикалы, парамагнитные ионы. Парамагнитными веществами являются, например, кислород, окись азота, комплексные соединения переходных элементов. Эти вещества намагничиваются в направлении, совпадающем с направлением магнитного поля. Их частицы подобны маленьким магнитикам. Спектр ЭПР получают в виде зависимости поглощаемой образцом мощности переменного магнитного поля от напряженности постоянного поля при заданной частоте. [c.453]

Как известно, есть элементы с тремя и больше изотопами. Например, есть изотопы кислорода Ю, О и 0. Обычный изотопный эффект, связанный с массой изотопа, должен меняться монотонно при последовательном замещении 0 -> О — 0, так как масса изотопа в этом ряду изменяется монотонно. Из этих изотопов только О имеет ядерный магнитный момент, поэтому при последовательном замещении 0 -> Ю — 0 магнитный момент ядра в этом ряду изменяется немонотонно и, как результат, МИЭ также должен изменяться немонотонно магнитный изотопный эффект при замещении О — 0 должен быть другого знака, чем при замещении ""О — О. Такие рассуждения могут быть применены и к другим триадам изотопов, а также к последовательностям из большего числа изотопов. [c.49]

Ядерный спин характеризуется спиновым числом I, которое мо кет быть равно нулю или числу, кратному /г- В дальнейшем рассматриваются главным образом ядра со спином, равным Ч2, в первую очередь протон к числу других ядер со спином /2, которые были изучены методом ядерного спинового резонанса, относятся ядра Р и С . Основные изотопы углерода и кислорода С 2 и О немагнитны (/ = 0). Ядро со спином /2, находящееся во внешнем магнитном поле Н, будет иметь одно из двух возможных значений энергии цН, где — составляющая ядерного магнитного момента в направлении Н. Эти энергетические уровни примерно соответствуют ориентации магнитного момента вдоль и против направления магнитного поля. Ориентацию спина можно изменить, т. е. можно возбудить переход с одного энергетического уровня на другой. Переход сопровождается поглощением или испусканием кванта энергии [c.258]

Ядерный магнитный резонанс наблюдают в соединениях, молекулы которых имеют ядра, обладающие не только массой и зарядом, но и собственным механическим моментом (моментом количества движения), называемым спином. Наличие спина приводит к существованию собственного магнитного момента ядра, который проявляется лишь в специальных физических экспериментах. К таким ядрам относятся ядра водорода (протоны Н), изотопов азота, фтора ( К, Р), углерода ( С), кислорода ( О) и др. Для характеристики химического строения веществ, в том числе и полимеров, используют ЯМР высокого разрешения на ядрах Н, С, Р, С1 [7]. Наиболее ши- [c.251]

Метод ЭПР-спектроскопии был впервые применен для исследования облученного природного кварца Дж. Гриффитсом, Дж. Оуэном и Дж. Бардом в 1954 г. Они идентифицировали центры, получившие впоследствии название А1-центров дымчатой окраски и присутствующие во всех синтетических кристаллах кварца, содержащих структурную примесь алюминия. Наблюдаемый (при 7<]50 К) спектр ЭПР состоит из шести групп по шесть линий в каждой (магнитная кратность (/ а=6). Появление сверхтонкой шестикомпонентной структуры (СТС) обязано взаимодействию неспаренного спина с магнитным моментом ядра алюминия (спин ядра / = 5/2). На основе экспериментальных данных О Брайен в 1955 г. рассмотрела модель такого парамагнитного центра и провела расчет схемы его электронных уровней в рамках приближения молекулярных орбиталей — линейных комбинаций атомных орбит (МО ЛКАО). По этой модели центр представляет собой дырку , локализованную на кислородах дефектного тетраэдра, в котором ион кремния замещен ионом алюминия, а недостающий заряд компенсируется щелочным ионом (Na+Li+) или протоном (Н+), располагающимся в структурном канале вблизи такого тетраэдра. [c.53]

Найденные энергии связей Qhk и Qok с катализаторами — редкими землями изменяются параллельно, а Q k антипараллельно магнитному моменту иона металла (см. выше). Следовательно, решающую роль играет природа металла, а не кислорода, и это указывает на то, что именно с металлом, а не с кислородом по преимуществу соединены реагирующие атомы в каталитическом комплексе. Это— особенно убедительное доказательство. [c.201]

В-третьих, оказывается, что энергии связи водорода, углерода и кислорода с катализатором изменяются параллельно магнитному моменту .I соответствующих редкоземельных элементов (для ( нк — рис. 5), и это является особенно важным свидетельством в пользу реальности энергий [c.12]

Замечательный новый спектроскопический метод изучения молекул дало открытие ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Смысл этого явления заключается в следующем. Если какое-либо вещество содержит атомы, ядра которых имеют магнитный момент (такими атомами являются водород, азот, фтор, фосфор углерод и кислород имеют немагнитные ядра), то в магнитном поле ядра этих атомов стремятся ориентироваться по полю. В результате существования нескольких ориентаций ядерных моментов в магнитном поле уровни энергии атомов расщепляются на так называемые подуровни сверхтонкой структуры. Как известно из атомной теории, если спин частицы (ядра) равен /, то происходит расщепление уровня энергии на 2у4-1 подуровня, соответствующих разным ориентациям магнитиков в пространстве. Если наложить на образец, помещенный в постоянное магнитное поле, некоторое слабое переменное поле, то при определенных условиях резонанса, когда энергия квантов электромагнитного поля точно равна разности энергетических уровней магнитиков, будет наблюдаться поглощение электромагнитной энергии в образце, которое может быть легко измерено. Условие резонансного поглощения hv—Hg l, где к — постоянная Планка, V — частота электромагнитных колебаний, р — магнитный момент ядра, g — постоянная сверхтонкой структуры, Н — магнитное поле. [c.177]

Любое соединение, молекула которого имеет ядро, обладающее спином, может давать ядерный магнитный резонанс. К таким ядрам относятся протон, ядра обычных изотопов азота и фтора и менее распространенных изотопов углерода и кислорода, но не или Ядро со спином, как и электрон, имеет магнитный момент, связанный с осью спина, и в магнитном поле он будет располагаться в какой-то степени подобно магнитной стрелке, причем его момент займет одну из некоторых определенных ориентаций по отношению к полю. Эти ориентации различаются энергиями. Можно перевести ядро из одной ориентации в другую, прикладывая второе магнитное ноле, обычно перпендикулярное первому, меняющееся с определенной резонансной частотой. Если основное поле имеет напряженность порядка 10 гаусс, резонансная частота находится в радиодиапазоне. Такой ядерный магнитный резонанс аналогичен электронному парамагнитному резонансу (гл. 10). Как и в случае ЭПР, по данным ЯМР можно определить структуру спектра поглощения и ширину линий. Они зависят от времени жизни протона (или другого ядра) в данном окружении и меняются, если соединение участвует в реакции, которая меняет это время жизни. Типичное время реакции, определенное этим методом, равно примерно 1—10 сек . Следовательно, можно вычислить константы скорости были определены константы вплоть до 10 л- моль -сек . [c.219]

Отметим, что хотя сам молекулярный кислород и обладает магнитным моментом, однако его спектр лежит в другой области частот и поэтому в нащих условиях зарегистрирован быть не может. [c.428]

С другой стороны, р-электроны атомов и соответствующие тг-электроны молекул, имеющие квантовое число 1=1, обладают и орбитальными и спиновыми моментами. Но результирующий магнитный момент равен нулю не только у систем с двумя 5 - и шестью /1-электронами, образующими нормальный стабильный октет, как в структурах инертных газов, но также у систем с двумя 5- и двумя р-электронами, которые в спектроскопии обозначаются как зРо. Такие системы имеются у атомов углерода, олова и свинца. С другой стороны, системы, содержащие четыре р-электрона, как в атомах кислорода и серы, могут обладать результирующим моментом. Одно из нормальных спектроскопических состояний атома кислорода, а именно, состояние Рг соответствует атому, имеющему магнитный момент. С химической точки зрения существенно, что те атомы и молекулы, которые содержат нечетное число электронов, имеют некомпенсированный электронный спин и поэтому должны обладать результирующим магнитным моментом. Возможные значения магнитного момента любой такой системы строго ограничены они определяются квантовыми законами. Резонансные взаимодействия между электронными группами и обменная энергия образования связей не влияют на эти значения. Как будет показано на стр. 34-41, только те вещества, которые обладают постоянными магнитными моментами, обнаруживают парамагнитные свойства. Поэтому для всех органических соединений и других производ- ных легких элементов парамагнетизм можно рассматривать как физическое свойство, являющееся индикатором на свободные [c.30]

При приближенном решении задачи большую помощь может оказать знание некоторых экспериментальных характеристик системы (атома или молекулы), на основании которых формируются предварительные представления об ее электронной структуре. Например, парамагнетизм молекулярного кислорода 0 указьтает на существование в основном состоянии спинового магнитного момента, а следовательно, и на не-замкнутость электронной оболочки. В этом последнем утверждении предполагается наличие некоторых предварительных, а возможно, и интуитивных представлений об электронной структуре молекулы, [c.73]

Антиферромагнетизм вызван таким взаимодействием иоиов и электронов, при котором спины электронов располагаются навстречу друг другу (антипараллельно). Чаще всего это обнаруживается у кристаллов, в которых между нонами, обладающими магнитными моментами, находятся ноны, не имеющие магнитных моментов. Так, в кристалле МпО магнитный момент одного иона Мп + имеет направление, противоположное направлению (антипараллелен) магнитных моментов ближайших двух ионов Мп , между которыми находится ион кислорода. В кристаллах типа ЛАпЪ магнитные моменты электронон компенсируются. [c.195]

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]

Большое количество информации, получаемой экспериментальным путем с помошью новых методов исследования строения ве-шестяа (молекулярные спектры, ядерный магнитный резонанс, электронный парамагнитный резонанс, дифракция электронов и т. д.) позволяет уточнять существующие теории и расчеты. Даже в простых молекулах, построенных за счет ковалентной неполярной связи, иногда получается несовпадение теории с экспериментом. Примером может служить молекула О2 (см. табл. 3.2), для объяснения парамагнетизма которой приходится допустить или наличие трехэлектронной связи за счет взаимодействия электронов неподеленных электронных пар, или миграцию электронов с одной р-орбиталн на другую, так чтобы в каждый момент в молекуле кислорода имелись непарные электроны, создающие магнитный момент. [c.86]

Изатап О, ядра которого обладают магнитным моментом, имеет естественное содержание всего лишь 0,037%, поэтому его магнитный резонанс может изучаться лишь в соединениях, обогащенных этим изотопом. Резонансное поглощение воды (На О) происходит прн очень высокой напряженности поля, и поэтому вода может служить идеальным эталонным веществом. Общее обсуждение ЯМР иа ядрах кислорода содержится в I, в 70]. [c.325]

Другой чрезвычайно эффективный механизм диполь-динольной релаксации - взаимодействие с иеспаренными электронами. Магнитный момент электрона приблизительно в 2000 раз больше, чем у протона, поэтому в присутствии парамагнитных веществ даже межмолекуляриое взаимодействие оказывается сильным. Это приводит к большому сокращению времен релаксации, полностью останавливает кросс-релакса-пию н подавляет гомоядерный ЯЭО. Умышленно добавляя в образец парамагнитные вещества, мы можем подавлять нежелательный ЯЭО и сокращать T (см. гл. 7). В то же время все обычные растворы содержат заметные количества парамагнитного кислорода, который следует удалять перед измерением ЯЭО (см, разд. 5.3). [c.157]

Молекула кислорода и катион диоксигенила Inorg. hem., 1969, 8, 828]. Величина магнитного момента молекулы О2 указывает на присутствие двух неспаренных электронов. Согласно подходу, известному как метод валентных связей, в молекуле кислорода имеются одна ковалентная и две трехэлектронные связи. В то же время другой подход—метод молекулярных орбиталей — объясняет парамагнетизм кислорода тем, что состояние молекулы с параллельными спинами у двух электронов ( S) более стабильно, чем другое возможное состояние ( S) с противоположными спинами, и в соответствии с этим молекула кислорода имеет двойную связь (0 = 0 1,211 А). В табл. 11.2 приведены выборочные длины связей О—О. [c.196]

В постоянном поле поглощение резонансной частоты V зависит от магнитного момента ядра, причем измерение V в известном поле равносильно экспериментальному определению ы. В последней колонке табл. 2.1 приведены резонансные частоты некоторых наиболее часто встречающихся ядер в поле 14 100 гаусс— поле, которое часто используется для наблюдения п )отонного резонанса. В поле такой напряженности для протонов резонанс наблюдается при 60 Мгц, что соответствует коротким радиоволнам (А, = 5 м). Частоты в других полях можно вычислить из основного уравнения (2.1), используя простую пропорциональность. Например, в поле 9400 гаусс протонный резонанс наблюдается около 40 Мгц, а резонанс фтора при 60 Мгц требует поля 14 970 гаусс. Так как обычные изотопы углерода и кислорода немагнитны, применение ЯМР в органической химии связано главным образом с протонным резонансом. [c.27]

В работе [28] предприняты систематические исследования роли З -допантов (8с, Т1,. .. Си) в формировании локальных межатомных связей в оксинитриде К1 >емния. Установлено, что в зависимости от сорта примеси наиболее существенно изменяются связи М—О (атом кислорода в мостиковой позиции, соединяющий базисные тетраэдры оксидных слоев кристалла) связи М—N также меняются в ряду /-примесей нелинейным образом, резко уменьшаясь для переходных металлов конца 3 -pядa. Для примесных /-центров (за исключением 8с, Т1 и Ре) в объеме оксинитрида возникают локальные магнитные моменты. Результаты [28] использованы для качественного прогноза тенденций растворимости таллов в 812К20. [c.105]

Метод ЯМР используется в тех случаях, когда ядра одного 3 изотопов исследуемого элемента обладают ядерным спином. В особенности удобны для измерений ядра со спином 1/2, которые дают интенсивный сигнал. Если относительное содержание такого изотопа велико, то можно ожидать высокой чувствительности (следует заметить, что чувствительность зависит также и от магнитного момента ядра). Например, у водорода относительное содержание Н, имеющего ядерный спин 1/2, составляет 99,984%, по этой причине спектроскопия ЯМР (в случае ядер водорода — протонный магнитный резонанс, ПМР), нашла чрезвычайно широкое применение в органической химии и химии комплексных соединений. Напротив, у углерода содержание С со спином 1/2 составляет 1,107%, а у кислорода доля Ю со спином 5/2 всего лишь 0,0374%, поэтому и чувствительность по отношению к этим ядрам мала. В табл. 2.4 Т1еречислены ядра всех элементов, изученные методом ЯМР к настоящему времени. [c.52]

Будем считать, что места, доступные для фтора, являются узлами кубической плотноупакованпой двумерной решетки. Эти места являются положениями кислорода на грани типа (111) в кубической плотноупакованпой решетке из атомов кислорода. Ионы алюминия расположены ниже этого двумерного слоя анионов. Предположим, что часть / всех этих мест беспорядочно занята атомами фтора, а остальные места заняты атомами О с нулевым магнитным моментом. [c.53]

Сложные тела, в которых магнитные моменты -отдельных атомов могут либо складываться, либо взаимно компенсироваться, парамагнитны -тогда (например, молекулярные газы), когда сумма чисел наружных электронов нечетна, например, у N0, 5+6 = П, У NOg 5-l-6-j 6 = 17, т диамагнитны, когда число наружных электронов четно, например, Н lg, GgHg и т. д. Далее — парамагнитны и те соединения с четным числом наружных электронов, у которых образование связей происходит за счет орбитальной валентности, например, у кислорода, имеющего 6- -6 = 12 наружных электронов и являющегося слабо парамагнитным. Парамагнитны также и соединения с двойными связями, так как соответствующие им слабо связанные электроны имеют парамагнитный хара/стер или дают переходы в возбужденнйе состояния, подобно иону [c.160]

Эффективный магнитный момент атома рутения в Ru ls ц = = 2,07 магнетона Бора [3] и 2,11 магнетона Бора. Ru lg восстанавливается водородом при 190° С до металла. Окисляется на воздухе при температуре не ниже 80° С. Превращается в RuOa в атмосфере кислорода при 600—700° С. [c.323]

Смотреть страницы где упоминается термин Кислород магнитный момент: [c.215] [c.202] [c.128] [c.505] [c.237] [c.204] [c.267] [c.367] [c.387] [c.27] [c.136] [c.53] [c.196] [c.204] [c.267] [c.346] [c.367] [c.387] [c.244] [c.89] [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология