Квадрупольный момент

Постоянный дипольный момент молекулы индуцирует дипольный, квадрупольный и другие моменты более высокого порядка во второй молекуле, которые затем взаимодействуют с постоянными мультипольными моментами первой молекулы. Постоянный квадрупольный момент первой молекулы также может индуцировать дипольный, квадрупольный и моменты более высокого порядка в другой молекуле. Взаимодействие постоянного дипольного момента первой молекулы с индуцированным дипольным моментом второй молекулы можно описать следующим образом [c.197]

Если главные оси системы координат молекулы совпадают с главными осями тензора градиента электрического поля, то потенциальная энергия EQ взаимодействия квадрупольного момента с электрическим полем на ядре выражается как [c.262]

Приведенное значение энергии связи Ое заметно отличается от экспериментального значения )е(эксп) = 9,906 эВ. Учет энергии корреляции (см. гл. 4, 6) позволяет существенно улучшить теоретическую оценку Ве. При обсуждении качества базиса следует обращать внимание не только на энергию, но и на такие физико-химические величины, как дипольный и квадрупольный моменты, диамагнитная восприимчивость, электростатический потенциал на ядрах и градиент электростатического потенциала, константа экранирования и тд. Некоторые из перечисленных величин изменяются по мере улучшения энергетических характеристик монотонно, а другие - немонотонно, например дипольный момент. Некоторые расширенные базисы, вполне приемлемые для оценки энергии, воспроизводят дипольный момент с довольно большой погрешностью. Включение в базисный набор поляризующих функций оказьшается весьма существенным. Это обстоятельство следует иметь в виду при решении конкретных задач. Например, при вычислении энергии взаимодействия полярных молекул важно получить достаточно точное значение ДИП0ЛЫ10Г0 момента в заданном базисе, так как дипольный момент определяет существенную компоненту в энергии взаимодействия -индукционное слагаемое. Поляризующие функции важны и при вычислении величины <г >, через которую выражается диамагнитная восприимчивость [c.242]

Если ядро с квадрупольным электрическим моментом (ядерный спин 7 1 см. разд. 7.2 и рис. 7.1) находится в неоднородном электрическом поле, являющемся следствием асимметрии электронного распределения, то может возникнуть градиент электрического поля (см. ниже). Квадрупольное ядро будет взаимодействовать с этим градиентом электрического поля в различной степени в зависимости от различных возможных ориентаций эллиптического квадрупольного ядра. Поскольку квадрупольный момент возникает в результате несимметричного распределения электрического заряда в ядре, нас будет больше интересовать электрический квадрупольный момент, нежели магнитный момент. Число разрешенных ядерных ориентаций определяется ядерным магнитным квантовым числом т, которое принимает значения от -(- / до — 1 (всего 27 -Ь 1). Низший по энергии уровень квадруполя соответствует ориентации, для которой наибольшая величина положительного ядерного заряда располагается ближе всего к наибольшей плотности отрицательного заряда в электронном окружении. Разности энергий различных ориентаций не очень велики, и при комнатной температуре в группе молекул существует распределение ориентаций. Если электронное окружение ядра является сферическим (как в С1 ), то все ядерные ориентации эквивалентны и соответствующие энергетические состояния квадруполя вырождены. Если сферическим является ядро (/ = О или 1/2), то энергетических состояний квадруполя не существует. В спектроскопии ЯКР мы изучаем разности энергий невырожденных ядерных ориентаций. Эти разности энергии обычно соответствуют радиочастотному диапазону спектра, т.е. от 0,1 до 700 МГц. [c.260]

В рассматриваемой молекуле ядро находится в облаке электронной плотности. Электрический градиент определяется через усредненный по времени электрический потенциал, создаваемый электроном. Кроме того, градиент электрического поля описывается симметричным тензором V 3 X 3, след которого равен нулю. Ядерный квадрупольный момент также описывается тензором Q 3 х 3. Энергия взаимодействия ядерного квадруполя EQ выражается как [c.261]

Адсорбция молекул, имеющих диполи, квадруполи и л-связи, весьма чувствительна к удалению с поверхности гидроксильных групп. При дегидратации поверхности силикагелей адсорбция воды, спиртов, эфира и других полярных веществ и также азота (молекула азота обладает большим квадрупольным моментом), непредельных и ароматических углеводородов резко уменьшается. На рис. ХУН1, 7 показано уменьшение адсорбции азота и постоянство адсорбции аргона, а также уменьшение теплоты адсорбции пара бензола при дегидратации поверхности силикагеля. [c.500]

Разность энергий между различными уровнями и, следовательно, частота перехода зависят как от градиента поля создаваемого валентными электронами, так и от квадрупольного момента ядра. Квадрупольный момент eQ является мерой отклонения распределения электрического заряда ядра от сферически симметричного. Для данного изотопа величина eQ постоянна, и для многих изотопов она может быть получена из различных источников [5, 6]. Величина еЦ может быть измерена в экспериментах с атомными пучками. Размерностью eQ является заряд, умноженный на квадрат расстояния, но чаще квадрупольный момент выражают через О в см . Например, квадрупольный момент Q ядра - С с ядерным спином 1 = 3/2 составляет —0,0810 см отрицательный знак указывает на то, что распределение заряда сжато относительно оси спина (см. рис. 7.1). [c.266]

Большой интерес представляет рассмотрение линейного жесткого ротатора. Такая модель часто используется для газов с постоянными дипольными или квадрупольными моментами. Можно произвести интегрирование для второго вириального коэффициента, заменив переменные п, Г2, бь 02, и ф2 на ri, п 2, 6i, 02 и [c.46]

Если первая - молекула имеет одновременно постоянные дипольный и квадрупольный моменты, то последний может также взаимодействовать с индуцированным дипольным моментом второй молекулы. Кроме того, квадрупольный момент первой молекулы также индуцирует дипольный момент во второй молекуле, и взаимодействие последнего с постоянным диполем уменьшается с расстоянием аналогично тому, как это происходит в случае взаимодействия постоянного квадруполя с диполем, индуцируемым диполем. Эти два взаимодействия вместе дают выражение [c.198]

В таблице приведены основные характеристики ядер, обладающих магнитным моментом. Величина сигнала относится к наблюдению ядерного магнитного резонанса (ЯМР) данного ядра в сферически симметричном электрическом поле. При наличии квадрупольного момента и тех случаях, когда симметрия поля ближайшего окружения ядра отличается от указанной, интенсивность сигнала резко падает за счет сильного расширения линии ЯМР. [c.317]

Как сернистый газ, так и двуокись углерода обладают квадрупольными моментами, и поэтому возникает вопрос о том, что в первую очередь определяет теплоту адсорбции — неполярные силы Ван-дер-Ваальса или электростатические силы. Активные центры для этих двух типов поверхностных сил не совпадают друг с другом (см. раздел V, 12). Участки, активные ПО отношению к силам Ван-дер-Ваальса, остаются неактивными в отношении электростатических эффектов и наоборот. [c.112]

Предпосылкой для введения РМП является то, что большинству характеристик многоэлектронной системы соответствуют одноэлектронные (2.20) и двухэлектронные (2.21) операторы. В качестве примера можно указать на различные энергетические характеристики, а также на электрический и магнитный дипольный и квадрупольный моменты. Будем рассматривать стационарное состояние многоэлектронной системы, которое описывается волновой функцией Ф(дс]..... нормированной на I. Измеряемое значение некоторой физической величины О много эле к тронной системы представляет собой среднее значение соответствующего оператора [c.81]

Взаимодействие функциональных групп молекул адсорбата с гидроксильными группами поверхности адсорбента увеличивает энергию адсорбции молекул, имеющих дипольные и квадруполь-ные моменты или я-электронные связи, и мало изменяет энергию адсорбции молекул с симметричными электронными оболочками. Следовательно, если удалить с поверхности адсорбента гидроксильные группы, то снизится адсорбция адсорбата, молекулы которого имеют дипольные и квадрупольные моменты или л-электронные связи, и мало изменится активность адсорбента для соединений с симметричными электронными оболочками. [c.107]

Изотоп Частота ЯМР для поля в 10 кЭ., МГц Содержание в природе, 0,- Относительная чувствительность для одинакового числа ядер Магнитный момент в единицах ядерного магнетона ( >/ /4тГНИ ) Спин / в единицах / /2л Электрический квадрупольный момент Q в единицах Ю - см Анизотропное сверхтонкое взаимодействие В, МГцб Изотропное сверхтонкое взаимодей- ствие /1о. МГц [c.437]

Ядерный квадрупольный резонанс имеет ограниченную применимость для полимеров, так как в них редко встречаются ядра, обладающие электрическим квадрупольным моментом. Однако введение в полимер кристаллических порошков, содержащих такие ядра, дает возможность оценивать внутренние напряжения. [c.278]

Изотоп Частота ЯМР для поля в 10 кЭ, МГц Содержание Относительная чувстви-в природе, гельность для одинако-вого числа ядер при посто- при постоян-янном поле ной частоте Магнитный момент в единицах ядерного магнетона еИ/ 4птс) Спин ] в единицах h/2n Электрический квадрупольный момент Q в единицах 10 ми Анизотропное сверхтонкое взаимодействие В, МГн " Изотропное сверхтонкое взаимодействие, 4о, МГц [c.440]

Если атомное ядро имеет несферическую форму, то оно обладает электрическим квадрупольным моментом, значение которого показывает, насколько велика несферичность. Теория свидетельствует [c.229]

Следует отметить, что для ЯКР не нужно создавать внешнего магнитного поля, что упрощает экспериментальную установку (можно обойтись вообще без магнита). Однако необходимо, чтобы электрическое поле, в котором находится ядро, было достаточно неоднородно, а резонансная частота была пропорциональна градиенту этого поля. Вместе с тем обстоятельством, что ядра С и Н не обладают квадрупольным моментом, это весьма ограничивает применение ЯКР к полимерам. [c.230]

Следует отметить, что метод ЭПР дает возможность изучения кинетики радикальной полимеризации и радикалов, образовавшихся в результате тех или иных воздействий. ЭПР является основным средством изучения полимеров, обладающих полупроводниковыми и магнитными свойствами. ЯКР имеет ограниченную применимость для полимеров, так как в них редко встречаются ядра, обладающие электрическим квадрупольным моментом. Однако введение в полимеры кристаллических порошков, содержащих такие ядра, дает возможность оценивать их внутренние напряжения. [c.230]

Специфические взаилюдействия неполярных молекул, обладающих большими квадрупольными моментами и --электронными связями, с гидроксильными группами и ионами поверхности адсорбента [c.499]

Рассмотренным выше взаимодействиям функциональных групп молекул адсорбата с гидроксилами и с ионами поверхности адсорбента аналогичны взаимодействия с этими группами и ионами совершенно неполярных в целом молекул, у которых, однако, электронная плотность распределена резко неравномерно и сосредоточена на периферии, например, молекул, обладающих большим квадрупольным моментом (молекулы азота) или обладающих --электронными связями (молекулы непредельных и ароматических углеводородов). Такие молекулы с электростатической точки зрения можно рассматривать как муль-типоли в целом они неполярны, однако в определенных местах распределение электронной плотности является резко неравномерным. Простейшим примером неполярой молекулы—квадруполя является молекула СО2, где диполи связей СО расположены линейно и направлены в противоположные стороны. [c.499]

Уравнения (4.66) — (4.68) для энергии взаимодействия справедливы и в классической и в квантовой механике. Различие состоит лишь в расчете моментов (г и 0, причем эти моменты могут быть вычислены только квантовомеханическими методами, тогда как с помощью классической механики этого сделать нельзя. Другими словами, плотность заряда р должна быть найдена с помощью квантовомеханических расчетов. Практически такие расчеты трудно выполнить с желаемой точностью, поэтому предпочтение отдается экспериментальному определению моментов. Дипольный момент можно определить по диэлектрическим свойствам или, например, по эффекту Штарка в микроволновом спектре. Молекулярным дипольным моментам посвящена обширная литература компактный обзор по этому вопросу приведен в работе Уэтерли и Уильямса [57]. Определить экспериментально квадрупольный момент гораздо сложнее. Для этого используются такие обусловленные давлением эффекты, как уширение микроволнового спектра и поглощение в инфракрасной части спектра. Обзор всех этих методов приводится в работе Букингема [55]. Около половины известных в настоящее время [c.196]

Выше было показано (см. стр. 499), какую важную роль играют гидроксильные группы на поверхности окислов в отношении адсорбции молекул, имеющих дипольиые и квадрупольные моменты или зг-электронные связи. Поэтому увеличение концентрации гидроксильных и других активных функциональных групп на поверхности адсорбента (гидратация поверхности окислов, окисление саж) увеличивает энергию адсорбции таких молекул, мало изменяя энергию адсорбции молекул с более симметричными электронными оболочками (благородные газы, ССи, насыщенные углеводороды). Наоборот, удаление таких активных функциональных групп (дегидроксилирование поверхности окислов, графитированне саж) снижает адсорбцию молекул, имеющих дипольиые к каад-рупольные моменты или и-электронные связи, мало изменяя адсорбцию молекул с более симметричными электронными оболочками. [c.503]

Если распределение зарядов в системе не идеально сферическое, то даже при отсутствии дипольного момента оно обладает так называемым электрическим квадрупольным моментом. Квадрупольные моменты поддаются экспериментальному измерению, однако здесь незачем останавливаться на этом подробнее. Такие исследования обнаружили, что многие ядра сферичны, а большая часть несферичных ядер имеет продолговатую форму, подобную мячу для игры в регби, причем отношение большего диаметра к меньшему никогда не превышает 1,2. [c.407]

Q п) — ориентационные вклады, например, вклад диполь дипольного взаимодействия, ( -1,и), диполь-ква/ рупольного взаимодействия, иц, (№, ), квадруноль квадрупольного взаимодействия, и,-у (0,6) и т. Здесь а и 6 означают дипольный и квадрупольны моменты молекул соответственно. [c.42]

Ядерный квадрупольный резонанс. Квадрупольный момент характеризует отклонение распределения электрического заряда ядра от сферической симметрии. Ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР) можно наблюдать, если ядро находится в неоднородном электрическом поле. Тогда при взаимодействии градиента электрического поля с квадрупольным моментом ядра уровни энергии ядра будут расщеплены. Величина расщепления зависит от величины квадру-польного момента ядра и градиента поля. Если теперь на образец наложить переменное магнитное поле соответствующей частоты (перпендикулярное градиенту электрического поля), то под его воздействием магнитные моменты ядра будут изменяться и вещесл во станет поглощать энергию этого поля. [c.63]

Адсорбции аргона, кислорода и азота на хлористом калии посвящено большое число теоретических и экснериментальных исследований [36, 105, 106], В книге Брунауэра по физической адсорбции [17] дан обзор соответствующих работ. Все исследователи, ио-видимому, согласны с тем, что для адсорбированного атома или молекулы наиболее благоприятным является расположение непосредственно над центром элементарной ячейки кристаллической решетки. В этом месте электростатическая поляризация минимальна, а неполярные силы Ваи-дер-Ваальса имеют максимальную величину и играют преобладающую роль [107]. Дрэйн [37а[ обратил внимание на то, что энергия адсорбции азота на ионных поверхностях обычно выше, чем аргона или кислорода, в то время как в случае ненонных поверхностей внергии адсорбции вссх трех газов практически одинаковы. Он приписал этот эффект влиянию квадрупольного момента азота и рассчитал слагаемое энергии адсорбции, появляющееся в результате притяжения квадруполя молекулы азота полем кубической грани кристалла хлористого калия. Согласно этим расчетам, участки поверхности кристалла, расположенные тюносредственно над центром элементарной ячейки, по-прежнему остаются наиболее благоприятными для адсорбции. Найденное значение слагаемого энергии адсорбции, обусловленного притяжением [c.71]

Напротив, при физической адсорбции па ионных диэлектриках условия являются иными. Как уже отмечалось выше, на поверхности этих веществ действуют поля, обусловленные определенными силами, которые зависят от знака заряда ионов, приближающихся к центрам поверхностных элементарных ячеек (см. разделы V, 4 и 5). Поэтому многие молекулы, обладающие диполями (как периферическими, так и непериферическими) или квадруполями, обнаруживают тенденцию к ориентации на поверхности и к потере своего вращательного движения. Как было указано в разделе VI, 2, Дрэйн и Моррисон [37] приняли, что молекулы азота вследствие наличия у них квадрупольных моментов располагакзтся плоско при адсорбции на поверхности рутила. Экспериментальные значения размеров молекулярных площадок, занимаемых другими молекулами при адсорбции на полярных веществах, также указывают на то, что ЕЮ многих случаях адсорбированные молекулы плоско ориентированы на пове])хности. [c.91]

Помимо указанных методов радиоспектроскопии к hhjvi относится еще один метод ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР)> обусловленный электрическими квадрупольными моментами ядер. В основном его применяли для исследования кристаллов низкомолекулярных веществ и лищь только в "последнее время он стал использоваться при измерениях внутренних напряжений в полимерах. [c.268]

Однако методом ЯКР можно весьма просто измерять внутрен ние напряжения в полимерных диэлектриках. Внутренние нaпpяжe ния в кристаллах, искажая кристаллическую решетку, меняют градиент внутреннего электрического поля. Следовательно, меняется и резонансная частота. Если измерить зависимость резонансной частоты в кристаллическом порошке (содержащем ядра, обладающие квадрупольным моментом) от давления, а затем ввести его в полимер, то окажется возможным измерять внутренние напряжения в полимерах. Этот метод может быть использован для изучения процесса отверждения эпоксидной смолы. После отверждения ее при 80° С в течение 1,5 ч в смоле появляются внутренние напряжения, равные (16 3) МПа, а после 6 ч давление возрастет до (19 3)МПа. [c.230]

Квантовая механика и квантовая химия (2001) -- [ c.130 , c.483 ]

Введение в курс спектроскопии ЯМР (1984) -- [ c.26 ]

Начала органической химии Книга первая (1969) -- [ c.596 ]

Квантовая химия (1985) -- [ c.86 ]

Ядерный магнитный резонанс в органической химии (1974) -- [ c.13 ]

Основы квантовой химии (1979) -- [ c.352 , c.353 ]

Перекись водорода (1958) -- [ c.273 ]

История органической химии (1976) -- [ c.273 ]

Теория и практические приложения метода ЭПР (1975) -- [ c.486 ]

Физические методы в неорганической химии (1967) -- [ c.262 ]

Строение и свойства координационных соединений (1971) -- [ c.181 , c.289 ]

История органической химии (1976) -- [ c.273 ]

Введение в молекулярную спектроскопию (1975) -- [ c.88 ]

Введение в теорию комбинационного рассеяния света (1975) -- [ c.12 , c.52 ]

Строение материи и химическая связь (1974) -- [ c.41 ]

Регенерация адсорбентов (1983) -- [ c.109 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.555 ]

Квантовая механика и квантовая химия (2001) -- [ c.130 , c.483 ]

Теоретические основы органической химии Том 2 (1958) -- [ c.50 , c.176 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология