Магнитный спиновая

Данные лекции не претендуют на исчерпывающее изложение современного состояния спиновой химии. В основном обсуждены радикальные реакции. Я надеюсь, что интересные магнитно-спиновые эффекты в фотохимических и фотофизических процессах в участием триплетных возбужденных состояний, которые не были детально обсуждены здесь, станут предметом следующего курса лекций. Вместе с тем, можно надеяться, что представленный материал поможет широкому кругу физиков и химиков получить представление о новом разделе науки. Для начинающих исследователей, студентов и аспирантов эти лекции [c.147]

Как уже отмечалось, при образовании двухэлектронной химической связи происходит взаимная компенсация спинов (магнитных спиновых моментов каждой пары электронов. Этому соответствует резкое снижение собственного магнитного момента молекулы по сравнению с составляющими ее атомами, в которых находятся неспаренные электроны. Так, например, у атома водорода магнитный момент л=1р,в (магнетон Бора). При образовании молекулы водорода Нг магнитные спиновые моменты двух атомов взаимно компенсируются, так что (.1 = 0, [c.198]

Суммарная кривая, приведенная на рис. 31, имеет ярко выраженный минимум, ордината которого характеризует энергию связи Есв, а абсцисса — равновесное межъядерное расстояние или длину связи Гц. Напоминаем, что в графиках подобных функций уменьшение расстояния Го свидетельствует об увеличении энергии связи. Помимо электрических сил при расчете необходимо учитывать и взаимодействие магнитных спиновых моментов, которые существен- [c.71]

Проекция спина на некоторое выбранное направление 2 (например, на направление внешнего магнитного поля) определяется магнитным спиновым числом т , которое может принимать для одного электрона лишь два значения 1/2. Электрон также обладает магнитным моментом [c.289]

Атомы. Согласно квантовой механике (см. гл. I), стационарные состояния одноэлектронного атома определяются четырьмя квантовыми числами п—главным, I — орбитальным, т — магнитным орбитальным и т — магнитным спиновым. Орбитальное квантовое число I определяет абсолютную величину возможных значений механического орбитального момента [c.291]

Суммарная кривая, приведенная на рис. 31, имеет ярко выраженный минимум, ордината которого характеризует энергию связи , в, а абсцисса — равновесное межъядерное расстояние или длину связи Го. Напоминаем, что в графиках подобных функций уменьшение расстояния Го свидетельствует об увеличении энергии связи. Помимо электрических сил при расчете необходимо учитывать и взаимодействие магнитных спиновых моментов, которые существенно влияют на расчет в зависимости от того, одинаковы или различны их знаки. На рис. 32 показано сближение атомов водорода, ограниченных ор- [c.73]

Применение магнитно-спиновых эффектов [c.1]

Магнитно-спиновые эффекты могут проявляться в радикальных реакциях с участием парамагнитных партнеров. Это реакции рекомбинации радикалов, реакции, протекающие с образованием бирадикалов, реакции радикалов с триплетными молекулами и с парамагнитными комплексами, реакции между триплетными молекулами и т.д. По-видимому, на сегодняшний день наиболее изучена рекомбинация радикалов. Поэтому в этих лекциях преимущественно обсуждается рекомбинация радикалов. Но это вовсе не означает, что магнитно-спиновые эффекты ожидаются только для радикальных реакций. Магнитно-спиновые эффекты могут проявляться в реакциях с участием и других парамагнитных частиц, например, возбужденных молекул в триплетном состоянии, триплетных экситонов. [c.9]

Еще одно взаимодействие, которое имеет важное значение для спиновой химии, - это сверхтонкое взаимодействие неспаренных электронов с магнитными ядрами. Для реакций в растворах магнитно-спиновые эффекты связаны с изотропной частью СТВ. Например, если один из радикалов пары, скажем В, имеет одно магнитное ядро, то [c.25]

В мицеллах, релаксационный механизм также может вносить вклад в магнитно-спиновые эффекты. [c.27]

Во многих случаях, фотофизические и фотохимические процессы связаны с образованием триплетных возбужденных молекул или триплетных экситонов. В первой лекции уже отмечалось наблюдение магнитно-спиновых эффектов для аннигиляции триплетных экситонов в молекулярных [c.140]

Магнитно-спиновые эффекты появляются благодаря двум обстоятельствам. Во-первых, имеется спиновое правило отбора для этого процесса. Суммарный спин двух триплетов может быть 5 = О, 1 или 2. Флуоресценцию дает синглетное состояние с 5 = 0. Значит, аннигиляция триплетов возможна только для таких пар триплетов, которые имеют 5 = 0. Во-вто-рых, два столкнувшихся в конденсированной среде триплета образуют пару, так что приведенная выше схема аннигиляции триплетов должна быть дополнена промежуточным состоянием пары триплетов [c.141]

S = 3/2 тушение триплета запрещено по спину. Вновь налицо все необходимые предпосылки для появления магнитно-спиновых эффектов в тушении триплетов, например, свободными радикалами. Отметим, что спиновая динамика в паре триплет -ь радикал приводит к поляризации электронных спинов радикалов [5]. [c.142]

Эта книга предназначена для знакомства широкого круга читателей с новым разделом науки спиновой химией. В книге описаны методы спиновой химии, возможности их применения для исследования механизмов химических реакций и перспективность технологического использования магнитно-спиновых эффектов. Особый интерес она может представлять для студентов университетов, аспирантов и начинающих исследователей в области химической физики. [c.146]

Весьма похожие идеи лежат в основе метода ЯМР, в котором также наблюдаются переходы между расщепившимися в магнитном поле компонентами, обусловленными различными проекциями магнитных спиновых моментов ядер на направление поля, а тонкая структура таких спектров ЯМР связана с наличием межъядерного спин-спинового взаимодействия. Отметим лишь, что если метод ЭПР может быть применен к системам в состояниях с мультиплетностью, большей 1, то метод ЯМР пригоден для всех тех систем, в которых есть ядра с отличным от нуля спином ( Н, и др.). [c.402]

Концепция Р. п. играет важную роль в изучении реакций в растворах и стимулирует теоретич. рассмотрение ряда магнитно-спиновых эффектов (хим. поляризация электронов и ядер, магн. изотопный эффект при рекомбинации радикалов и др.). [c.159]

Квантовое число 1 Главное Орбитальное Магнитное Спиновое [c.32]

При построении секулярного детерминанта удобно выбрать базисный набор, который отражает симметрию рассматриваемой системы ровно настолько, насколько это практически обосновано. Это уменьшает число матричных элементов, подлежащих вычислению. В данном случае оптимальный базис должен быть одновременно симметризован в соответствии с группами 8И п), К(3) и К(2) [см. цепочку (17.10)] или для частиц со спином 1/2 в соответствии с группами 81/(2) или Н(3) и К(2). Чрезвычайно простым для использования является базис спин-произведений, в котором каждая одночастичная функция представляет собой собственную функцию операций группы К(2), т. е. 2-компоненты углового момента. (Обозначим соответствующий оператор как Тг.) Для частиц со спином 1/2 такие функции связаны с магнитными спиновыми числами т5 12 и = = —1/2, т. е. являются спиновыми функциями аир. Функции, представляющие собой их простые произведения, не обязательно должны быть собственными функциями операций группы К(3) (т. е. квадрата полного углового момента, которому соответствует оператор Р), но из них легко построить линейные комбинации, являющиеся такими собственными функциями. Для системы из двух эквивалентных частиц со спинами 1/2, как, например, два протона в молекуле Нг, простые произведения спиновых функций таковы [c.356]

Квантовые числа электрона. Согласно квантовой механике, движение электрона в атоме описывается пятью квантовыми числами. главным п, побочным (орбитальным) 1, магнитным ш , спиновым 3 и проекцией спина (магнитным спиновым числом) ш . [c.88]

Каждый электрон характеризуется спиновым квантовым числом з. Спин — это чисто квантовое свойство электрона, не имеющее классических аналогов. Для всех электронов абсолютное значение спина всегда равно з = 1/2. Проекция спина на ось Ъ магнитное спиновое число т ) может иметь лишь два значения = +1/2 или = -1/2. [c.89]

Для полного объяснения всех свойств атома в 1925 г. была выдвинута гипотеза о наличии у электрона так называемого спина (сначала в самом простом приближении — для наглядности — считалось, что это явление аналогично вращению Земли вокруг своей оси при движении ее по орбите вокруг Солнца). Спин — это чисто квантовое свойство электрона, не имеющее классических аналогов. Строго говоря, спин — это собственный момент импульса электрона, не связанный с движением в пространстве. Для всех электронов абсолютное значение спина всегда равно з = Уз. Проекция спина на ось г (магнитное спиновое число та) может иметь лишь два значения = -t-V2 или т = - /2. [c.26]

Собственные значения этого оператора равны еЬ [2тс). Учитывая, что собственные значения оператора Зг— (й/2)аг проекции внутреннего механического момента равны 6/2, получаем, что отношение магнитного спинового момента к механическому равно е1 тс), т. е. в два раза превышает соответствующее отношение для моментов, обусловленных орбитальным движением. [c.292]

Одним из лучших примеров для демонстрации магнитных спиновых переходов является пример возбуждения состояния У" = 1 с энергией 10,2 МэВ в ядре Са при неупругом рассеянии электронов [11]. В чистой картине модели оболочек это состояние можно получить путем подъема одного из восьми валентных 7/2-нейтронов, находящихся вне замкнутого кора Са, на оболочку fs/2 путем М1-перехода с переворотом спина. В реалистическом оболочечном подходе фактическая волновая функция состояния 1 будет более сложной, однако в ней все еще доминирует нейтрон-дырочная компонента (f5/2f7/2 )- [c.424]

Магнитное спиновое квантовое число /Иа = [c.404]

Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами n — главное, / — побочное, от — магнитное, — спиновое, определяющими соответственно энергетический уровень орбиты электрона, момент количества движения, орбитальный магнитный момент и магнитный момент электрона, обусловленный его вращением. Совокупность электронов с одинаковым главным спиновым -ЧИСЛОМ называют слоем, в котором электроны разделены на подгруппы — S, р, d, f. Число электронов в подгруппе указывают показатели степени при буквенном обозначении подгруппы. Например, атом фтора можно обозначить так Is 2s 2/0 . [c.18]

Магнитный спиновый момент составляет для каждого электрона , [c.340]

На свойства диамагнитных веществ напряженность магнитного поля и температура не оказывают влияния. На парамагнитные вещества внешнее машитное поле пе влияет, но магнитная восприимчивость их зависит обратно пропорциопалыю абсолютной температуре. Это объясняется следующим образом, Каждая частица парамагнитного вещества обладает постоянным магнитным моментом, опр еделяемым числом неспаренных электронов. В отсутствие внешнего магнитного поля суммарный магнитный спиновый моме1 т равен нулю вследствие хаотического направления спинов, а нри наложении магнитного поля происходит ориентация спинов, атомов н молекул в магнитном поле. Повышение температуры ослабляет ориентацию во внешнем магнитном поле, и парамагнетизм уменьшается в соответствии с формулой (закон Кюри) [c.195]

Таким образом, физический механизм магнитно-спиновых эффектов в химических реакциях состоит в том, что в элементарной стадии химической реакции при движении вдоль координаты реакции система проходит область вырождения диабатических термов и в тех случаях, когда время пребывания в этой области достаточно велико, так что 1, даже очень малые магнитные возмущения могут изменить канал реакции, маршрут движения вдоль координаты реакции. Например, сверхтонкое взаимодействие неспаренных электронов с протонами в органических свободных радикалах порядка 10 -10 рад/с. Это означает, что в области вырождения состояний реагенты должны провести 1-100 наносекунд для того, чтобы сверхтонкое взаимодействие успело эффективно смешать электронные термы, вызвать синглет-триплетные переходы. Именно такие условия реализуются, например, в спин-коррелированных РП, в бирадикалах, электрон-дырочных парах. Об этом будет вторая лекция. [c.12]

Это промежуточное состояние, которое выделено скобками, и есть РП. Вот это довольно простое, казалось бы, положение прошло долгий путь тверждения, понадобилось несколько десятилетий развития, пока эта оея была доказана. Магнитно-спиновые эффекты в радикальных реакциях дают прямые доказательства таких РП. [c.15]

Спиновая ХИМИЯ сформировалась как область химической физики в самое последнее время. Но она активно развивается. Достаточно сказать, что в этом году в сентябре состоялся уже шестой специализированный международный симпозиум по спиновой химрш - магнитно-спиновым эффектам в химических реакциях и родственным явлениям. Российские ученые внесли весьма существенный вклад в становление и развитие этой новой области науки. [c.147]

Химические реакции в сильных внешних полях-электрич., магн. и световых - сравнительно новое направление Д.э. а. В этих случаях наряду с взаимод. частиц между собой и с окружением гфиходится рассматривать их взаимод. с полями. Последние изменяют вероятности переходов в частности, могут открываться новые пути превращений, к-рые в отсутствие полей запрещены. Возникает принципиальная возможность направленного влияния на элементарный акт воздействием внеш. излучения. Примером могут служить т.наз. радиационные столкновения, когда при сближении реагентов поглощается фотон, система переходит в новое электронное состояние, обладающее повышенной (и, возможно, направленной) реакц. способностью. Др. пример-влияиие магн. полей на спиновые состояния частиц реагентов, от к-рых в решающей степени зависит эффективность элементарного акта (см. Магнитно-спиновые эффекты). [c.67]

Благодаря тому что парамагнитная восприимчивость значительно превосходит диамагнитную, методы М. используются также для обиаружеиия следов ферромагнитных примесей, недостулиых для определения др. методами. В рамках магнетохим. подхода нек-рые хим. и биохим. процессы объясняются изменением числа неспаренных электронов. Перспективными направлениями М. являются исследования непосредств. влияния магн. поля на смещение хим. равновесия, кинетику и механизм хим. р-ций, в т. ч. гетерогенных (см. Ионы в газах. Магнитно-спиновые эффекты). К М. примыкают исследования магн. резонанса (ЯМР, ЭПР и др.), направленные на выявления связи между магн. св-вами и хим. строением молекул [c.620]

Спиновая динамика изучает временное поведение спинов электронов и ядер, динамику изменения спиноюй мультиплетности реагентов и продуктов и влияние мага, возмущений на спиновые запреты в хим. р-циях (см. Магнитно-спиновые эффекты). Эти эффекты интенсивно изучаются и столь перспективны, что данное направление X. ф. зачастую рассматривается как самостоятельное и наз. спиновая химия. [c.242]

Помимо такой же эффект проявляют и ядра галогенов (кроме фтора). У хлора, брома и иода есть несколько изотопов, обладающих ненулевым магнитным спиновым квантовым числом, но не взанмодействукяцих ни со связанными с [c.146]

Магнитное спиновое квантовое число дейтерия равно 1, поэтому ядро дейтерия может существовать в трех различных спиновых состояниях, а в спектре ЯМР С H l, имеется триплет с отношением иитенсивностей 1 1 1. Очевидно, что правило п + справедливо только по отношению к ядрам со спиновым числом 1/2. При использовании дейтерохлорос рма мультиплетность резонансного сигнала описывается ( юрму-лой 2л + 1, ще п - число эквивалентных атомов дейтерия, связанных с атомом углерода. Релаксация спиновых состояний углерода под действием ядер дейтерия происходит менее эффективно, чем под воздействием протонов, поэтому интенсивность резонансных сигналов растворителей невелика. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология