Парамагнитные свойства металлов

Магнитные свойства. По отношению к магнитному полю все металлы делятся на три группы диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. К диамагнитным веществам (обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление силовым его линиям) относятся часть элементов I (Си, Ag, Ли), П группы (Ве, Zn, Сс1, Hg), П1 (Са, 1п, Т1) и IV группы (Се, Зп, РЬ) периодической системы. Металлы щелочных, щелочноземельных элементов, а также большинства -элементов хорошо проводят силовые линии магнитного поля, обладают положительной магнитной восприимчивостью. Они являются парамагнитными веществами и намагничиваются параллельно силовым линиям внешнего магнитного поля. Очень высокой магнитной восприимчивостью обладают Ге, Со, N1, Ос1, Ву. Они являются ферромагнетиками. Ферромагнетики характеризуются температурой, выше которой ферромагнитные свойства металла переходят в парамагнитные. Эта температура называется температурой Кюри. Для железа, кобальта и никеля эта температура составляет 768, 1075 и 362 °С, соответственно. [c.324]

Долгоживущие свободные радикалы относятся к числу наиболее активных частиц. Это объясняется тем, что из-за неспаренного электрона, сопряженного с подвижной сг- или я-связью, они имеют собственное магнитное поле (обладают парамагнитными свойствами). Поэтому свободные радикалы, энергично хемосорбируясь на металле, изменяют работу выхода электрона. Они играют существенную роль в проявлении смазочными маслами моющих, противоизносных, противокоррозионных и защитных свойств. [c.204]

Метод МО более пригоден для описания спектральных свойств молекул и фотохимических процессов, строения и свойств сопряженных и ароматических соединений, С помощью метода МО можно легко объяснить парамагнитные свойства кислорода, природу трехцентровых орбиталей, комплексов металла с различными лигандами и т. д. [c.25]

В связи с наличием в их структуре заполненных электронных орбиталей атомы и ионы парамагнетиков проявляют и диамагнитные свойства. Поскольку оба эффекта противоположны по знаку, суммарная магнитная восприимчивость вещества будет определяться наибольшим из них. Примерами веществ с ярко выраженными парамагнитными свойствами служат пары щелочных металлов, кислород и оксид азота N0 как в газообразном, так и в жидком состоянии, твердые литий, хром, палладий, а также ряд других металлов. [c.301]

Магнитная восприимчивость чистого скандия, определенная экспериментально, была найдена равной 0,18-10 , что свидетельствует о слабых парамагнитных свойствах металла [464]. [c.873]

В ряде работ предприняты попытки найти корреляции между электрокаталитической активностью и физико-химическими свойствами металлов и сплавов. Высказано предположение, что высокие электрокаталитические свойства платиново-рутениевых сплавов объясняются особенностями их электронной структуры. Количественной характеристикой электронной структуры служит.число неспаренных -электронов, приходящееся на атом катализатора. Число -электронов на атом для Р1 и Рс1 равно 0,6, для КЬ — 1,4, для 1г — 1,7, для Ни — 2,2. Для гомогенных сплавов предполагается линейная зависимость числа неспаренных -электронов от состава сплава. Повышенная активность связывается с оптимальным числом неспаренных -электронов. Активность электрокатализаторов сопоставлена с их парамагнитной восприимчивостью, с теплотами сублимации металлов и сплавов, работой выхода электронов, сжимаемостью и другими характеристиками. К сожа- [c.300]

Ионы переходных металлов способны интенсивно тушить триплетные состояния. Механизм тушения ионами металлов (N 2+, Со2+, Си + и др.) связан не столько с их парамагнитными свойствами сколько со способностью образовывать комплексы с триплетными молекулами и последующей дезактивацией возбуждения в комплексе. [c.168]

Каков состав фторида титаиа, полученного действием на металл HF при нагревании, если последний обладает парамагнитными свойствами [c.233]

А для соседних уровней очень мала и равна 10 —10 Дж. Расщепление попадает в область радиоволн высоких и сверхвысоких частот (10 -—10 Гц, длина волны от 1 до 500 см). Эта область радиоволн применяется в радиоспектроскопии для расщепления магнитных уровней электронов и ядер. Методом ЭПР изучаются парамагнитные вещества, к которым относятся, например, комплексные соединения ионов переходных металлов или редких земель с незаполненными внутренними оболочками, молекулярные соединения и атомы с неспаренным электроном, свободные радикалы и ион-радикалы. Парамагнитные свойства определяются тем, что частицы вещества обладают постоянным магнитным моментом. Его происхождение объясняется так. Каждый электрон в атоме при вращении вокруг ядра создает магнитное поле. Магнитный момент ц электрона в общем случае равен сумме спинового д, и орбитального г магнитных моментов ц. = + + ц/, причем [c.54]

В. я-Ц иклопентадиенильные соединен и я в настоящее время получены для многих металлов. При взаимодействии циклопентадиена с солями двухвалентного железа в присутствии аминов образуется ферроцен, строение которого длительное время не было установлено. Для металлоорганического соединения он необычно устойчив и проявляет свойства ароматичности не присоединяет малеинового ангидрида, ацетилируется по Фриделю — Крафтсу, легко сублимируется, вступает во многие реакции замещения. Вместе с тем это соединение диамагнитно, железо не проявляет в нем своих парамагнитных свойств. На основании химических исследований установлена полная равноценность всех углеродных атомов ферроцена, спектры ЯМР выявили однотипность всех протонов. Ферроцену пришлось приписать необычную сэндвичевую структуру л-комплекса [c.43]

При определении магнитных свойств металлов необходимо учитывать то, что нелокализованные связевые электроны в их структуре вносят вклад как в диамагнитные, так и в парамагнитные свойства. И хотя последний вклад более значителен, величина парамагнитной восприимчивости нелокализованных электронов в металлах невелика и редко превышает 10" . [c.302]

У многих переходных металлов неспаренные d-электроны в значительной степени локализованы на своих атомах. Еш,е сильнее подобная локализация /-электронов проявляется у лантаноидов и актиноидов. Наличие таких частично локализованных неспаренных электронов у атомов вещества обычно усиливает его парамагнитные свойства. [c.302]

В 1864 г. немецкий химик Генрих Вилль в одном из опытов добавил немного металлического натрия в сосуд Дьюара с бесцветным и прозрачным жидким аммиаком. Последний немедленно приобрел интенсив-но-синюю окраску. Затем химик опустил в сосуд большее количество металла, и на поверхности синей жидкости появилась прослойка бронзового цвета с металлическим блеском. Через некоторое время весь жидкий аммиак окрасился в бронзовый цвет. Раствор натрия в жидком аммиаке обладал металлической проводимостью и парамагнитными свойствами. Вилль испарил весь аммиак, и на дне сосуда нашел все то количество натрия, которое использовал для опыта. Как объяснить результаты опыта Вилля [c.208]

В разбавленном растворе жидкого аммиака натрий, как и другие щелочные металлы, диссоциирует, образуя катион натрия Na и анион — электрон, сольватированный молекулами аммиака. Эти заряженные частицы и вызывают металлическую проводимость и парамагнитные свойства продукта реакции. Синяя окраска вызвана свето-поглощением с максимумом 1500 нм. Раствор бронзового цвета иногда рассматривают как жидкий натрий, в котором электроны ведут себя как в металле, но атомы натрия раздвинуты молекулами аммиака. [c.221]

Исследовались также магнитные свойства небольших металлических частиц. Суперпарамагнетизм дисперсных частиц ферромагнитных металлов рассматривается в гл. 6. Опубликовано несколько работ по парамагнитным свойствам дисперсных переходных металлов, в частности палладия и платины, которые в массивном виде проявляют зависящий от температуры парамагнетизм Паули. Даже экспериментальные данные весьма противоречивы, что почти несомненно объясняется неопределенностью химического состава образцов. Хотя многие исследователи стремились получить чистые образцы, удаляя примеси металлов, особенно ферромагнитных, присутствие других примесей, в частности адсорбированного кислорода, не всегда контролировалось. [c.275]

В некоторых каталитических реакциях на металлических катализаторах большую роль играют вакантные атомные -орбиты (дырки в -зоне металла). Активность металлов и сплавов, объемные атомы которых не имеют вакантных -электронов, на несколько порядков ниже активности катализаторов, обладающих такими электронами во многих случаях каталитическая активность бинарных сплавов линейно падает с уменьшением парамагнитной восприимчивости и достигает практически нулевого значения, когда число вакантных -электронов у атомов в объеме кристалла становится равным нулю [1—16]. Поэтому в первом приближении вполне допустимо связать каталитические свойства металлов с электронной структурой их атомов в объеме кристалла. В работах автора [17—20] (см. также [21]) для этой цели была использована теория металлов Полинга [22— 25], получившая за последние годы широкое применение в исследованиях по гетерогенному катализу. [c.175]

У переходных металлов с нечетными атомными номерами в мономерных соединениях не может быть достигнут ожидаемый ЭАН. Молекула карбонила этих элементов всегда содержит больше одного атома металла и имеет связь металл — металл, которая осуществляется электронами, принадлежащими каждому атому металла Мпг(СО)го, Со2(СО)в. Известны также другие полиядерные карбонилы металлов. На рис. 27 приведены структуры некоторых карбонилов. В 1959 г. был получен У(СО)б — твердое соединение черного цвета, обладающее парамагнитными свойствами, разлагающееся при 70". Оно является единственным мономерным карбонилом, не подчиняющимся правилу ЭАН. Соединение легко восстанавливается до [c.118]

Получение и свойства кислорода. Обычный кислород состоит из двухатомных молекул Оз- Это бесцветный газ, не обладающий запахом, слабо растворимый в воде — 1 л воды при 0° и 1 атм растворяет 48,9 мл кислорода. Кислород конденсируется в бледно-голубую жидкость при температуре кипения —183,0° и при дальнейшем охлаждении замерзает при —218,4°, образуя бледно-голубое твердое кристаллическое вещество. В твердом, жидком и газообразном состоянии кислород обладает парамагнитными свойствами. Парамагнетизм явление редкое, парамагнитными свойствами обладают переходные металлы и их металлические соли большинство других веществ — диамагнитны. [c.100]

Переходные металлы обладают парамагнитными свойствами (или ферромагнетизмом — частным случаем парамагнетизма )). Это свойство весьма ценно с точки зрения исследования хемосорбции, так как по величине магнитной восприимчивости % можно судить о числе неспаренных электронов на определенных валентных уровнях. [c.92]

Магнитные свойства простых веществ также обнаруживают периодическую зависимость от порядкового номера элемента (рис. 126), но закономерности, которым подчиняется эта зависимость, требуют пояснения. В стандартных условиях простые вещества находятся в разном агрегатном состоянии. Все газообразные и жидкие простые вещества являются диамагнитными. Единственным исключением является кислород, парамагнетизм двухатомной молекулы которого объясняется с позиций метода МО. Сложнее обстоит дело с кристаллическими веществами. Магиитные свойства крист аллов определяются главным образом тремя вкладами диамагнетизмом атомного остова, орбитальным диамагнетизмом валентных электронов и спиновым парамагнетизмом. У неметаллов, в кристаллах которых доминирует ковгшентная связь, вклад спинового парамагнетизма пренебрежимо мал, поэтому все они диамагнитны. Парамагнитными свойствами обладают все переходные металлы с недостроенными и /оболочками, щелочные, щелочно-земельные металлы и магний, а также алюминий. -Металлы с заполненными внутренними оболочками (подгруппы меди и цинка) диамагнитны, так как у них спиновый парамагнетизм не перекрывает двух диамагнитных составляющих (орбитального диамагнетизма валентных электронов и диамагнетизма атомного остова). По той же причине диамагнитными свойствами обладают металлы подгруппы галлия, олово и свинец. [c.248]

Ванадий обладает парамагнитными свойствами при температуре ниже 4,5° К этот металл переходит в состояние сверхпроводимости. [c.47]

Полного теоретического объяснения этим экспериментальным наблюдениям не найдено, что предлагаемая ниже интерпретация является общепринятой, [5, 61. Как показывает эксперимент, окраска разбавленного раствора щелочного металла в аммиаке не зависит от природы металла, плотность раствора очень близка к плотности чистого аммиака, а проводимость раствора того же порядка, что и проводимость электролитов, растворенных в аммиаке кроме того, раствор обладает парамагнитными свойствами, что свидетельствует о наличии неспаренных электронов ( -фактор метода ЭПР очень близок к таковому для свободного электрона). Все это было объяснено тем, что в разбавленном растворе щелочные металлы М диссоциируют, образуя катионы М+ и анионы — сольватированные электроны [c.226]

В качестве гидроксилсодержащих соединений часто вместо низкомолекулярных гликолей применяют полиэфиры с молекулярным весом 400—1 ООО. Так, изучена реакция полиприсоединения между линейным полиэфиром и дифеннлметандиизоциана том в присутствии ацетилацетонатов различных металлов (катЗ лизаторы). Предполагается, что катализ обусловлен парамагнитными свойствами металлов [c.432]

Физические и химические свойства. Металлический скандий получают электролизом расплава хлоридов, металлотермическим восстановлением S Fs или S ls- У чистого скандия серебристый блеск, на воздухе он тускнеет, сравнительно мягок (твердость по Бринеллю 143 кг/мм ), хорошо обрабатывается. Содержание 1—2% примесей делает металл твердым и хрупким. Имеет гексагональную плотноупако-ванную решетку с параметрами а = 3,3090, с =5,2733А плотность 2,90 г/см . При 1450° претерпевает полиморфное превращение. В вакууме (10" мм рт. ст.) при 1400—1450° возгоняется [4]. Это свойство используется при получении металла высокой чистоты.Т. пл. 1539°, т. кип. 2630°. Сечение захвата тепловых нейтронов 13 барн. Атомная магнитная восприимчивость х=236-10" (20°), что свидетельствует о слабых парамагнитных свойствах металла. [c.3]

Каталитический порядок оказался равным 1,0 для ацетонил-ацетонатов Сг, Си, Со, V и Ре. Только для соединения магния п было равно 1,75. Этот результат указывает, что в изученном интервале концентраций на образование промежуточного комплекса, необходимого для каталитического ускорения реакции изоцианата, требуется более одного атома марганца. Пока не установлено детального механизма катализа с помощью металлов, но предполагается, что этот тип катализа связан с образованием триплета и зависит от парамагнитных свойств металла. [c.317]

При комнатной и более высоких температурах молекулы, связанные с поверхностью вандерваальсовыми силами, постепенно становятся хемосорбированными [51]. Эта особенность кислорода отчетливо обнаруживается в его способности катализировать (благодаря парамагнитным свойствам) реакцию орто-пара превращения водорода. Будучи адсорбированным на угле при низких температурах, кислород ускоряет эту реакцию, но если адсорбция происходит при более высоких температурах, то он оказывает отравляющее действие [132, 133], Следовательно, для протекания реакции кислорода с поверхностью угля требуется энергия активации. В случае адсорбции на металлах энергия активации может быть ничтожно малой или даже равна нулю. Па поверхности цезия при температуре жидкого воздуха кислород самопроизвольно образует хемосорбционный слой молекул поверхностного окисла. Вполне возможно, что этот хемосорбционный процесс не имеет диссоциативного характера (см. далее настоящий раздел). На пленке молибдена, полученной испарением металла в высоком вакууме, переход от физической адсорбции к хемосорбции требует более высоких температур. Этот переход может быть обнаружен по уменьшению электропроводности пленки в результате хемосорбции кислорода [78]. Аналогичная картина наблюдается при адсорбции кислорода на никеле и платине [53]. [c.83]

Тщательные исследования электрических н магнитных свойстБ, а также абсорбционных спектров различных растворов показали, что каждая из этих теорий справедлива для определенных концентраций металла Б растворе Разбавленные растворы (ниже 0,05 М) проводят ток как растворы солей, и обладают парамагнитными свойствами Таким образом, атомы металла в иих диссоциируют согласно приведенной выше схеме, а па рамагнитиые свойства и характерная линия в инфракрасной части спектра (около 6700 см ) этих растворов являются ре- С / [c.77]

Эта реакция относится к окислительно-восстановительным, и ее можно рассматривать, с одной стороны, как реакцию восстановления кетона металлом, а с другой стороны (что в данном случае более существенно)—как окисление металла кетоном, По-видимому, происходит одноэлектронный перенос от атома натрия (который при этом окисляется) к наиболее электроотрицательному элементу — атому кислорода. Так как у последнего не может быть более октета электронов, происходит гомолитический разрыв связи С = 0, один электрон полностью отходит к атому углерода, а между атомами кислорода и натрия образуется ионная связь молекула кетона превращается в анион-радикал. Присутствие неснаренного электрона можно обнаружить методом ЭПР система кетон — натрий обладает парамагнитными свойствами. О наличии неспаренпого электрона свидетельствует также способность кетилов натрия мгпоиеп- [c.303]

Ниобий—металл, менее ковкий, чем тантал, серо-стального цвета с твердостью чистого железа. Благодаря достаточной ковкости и тягучести он годится для прокатывания в тонкие листы, изготовления проволоки и цельнотянутых труб. В отличие от тантала металлический ниобий при температурах плавления и кипения в вакууме сильно распыляется. Обладает парамагнитными свойствами. При высокой температуре в атмосфере инертного газа ниобий сваривается. Металл, поглотивший некоторое количество газа, делается хрупким. Особенно сильно он поглощает газы в порошкообразном состоянии. Удельная теплоемкость ниобия 0,071 кал1град-г в интервале 20—100° С. [c.305]

Металлопротеиды. Белки, содержащие в качестве простетической группы металлы, не связанные с красящим веществом. К металло-протеидам относятся ферритин, гемоцианины и т. д. Ферритин содержит 17—23% железа, обладает парамагнитными свойствами содержится в печени и селезенке. Ферритин доставляет организму железо, необходимое для синтеза гемоглобина. Гемоцианины найдены у некоторых низших животных, например моллюсков, у которых они выполняют функции гемоглобина. Гемоцианины окрашены в синий цвет, содержат медь. [c.712]

Основные представления, которыми обычно руководствуются при исследовании сплавов, в значительной степени базируются на эмпирических корреляциях между активностью металлических катализаторов в реакциях гидрирования, дегидрирования, обмена и определенными свойствами металлов (так, например, магнитной восприимчивостью), связанными со степенью заполнения -зоны, или процентом d-характера металлической связи. Так, сплавление парамагнитного и ферромагнитного металла VIII группы с диамагнитным металлом подгруппы 1Б изменяет магнитную восприимчивость сплава, что можно объ-яснить изменением степени заполненности /-зоны, или процента d-характера, металлической связи. Этот подход рассматривался в гл. 1. [c.153]

По данным одних работ, с ростом дисперсности металла магнитная восприимчивость увеличивалась в случае платины на силикагеле и угле [45, 46], палладия на силикагеле [47], палладиевой черни [48], в то же время, согласно результатам других работ, для палладиевой черни [49] и нанесенного палладия [50, 51] наблюдалась противоположная зависимость. Особенно сильно различаются данные, полученные для палладия, тогда как для платины наблюдается по крайней мере полуколичественное соответствие. Образцы платины тщательно восстанавливали водородом, после чего обезгаживали в вакууме, а образцы палладия не обрабатывали водородом. Вряд ли поверхность платины становилась совершенно чистой при такой обработке, однако, несомненно, что содержание примесей в палладии значительно выше, чем в платине. В принципе можно считать, что тенденция к увеличению восприимчивости с ростом дисперсности, наблюдаемая для платины, является истинной, но надежность данных для палладия сомнительна. Как предполагалось в работах [47, 48], отмеченная тенденция является, вероятно, следствием заселенности поверхностных состояний неспаренными электронами. Теоретические исследования парамагнитных свойств дисперсных металлических частиц [37, 43, 52, 53] пока еще недостаточно хорошо объясняют свойства, наблюдаемые экспериментально, ввиду неполноты сведений о действительных квантовых состояниях, в том числе о поверхностных состояниях. [c.275]

Для большинства соединений переходных металлов весьма характерным является их цвет. Почти каждое соединение ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди характеризуется вполие определенным цветом, причем этот цвет зависит не только от атомного номера данного металла, но и от его окислительного состояния и в известной мере от характера неметаллического элемента или кислотного радикала, с которым соединяется данный металл. Можно считать установленным, что цвет таких соединений зависит от наличия незаполненной М-оболочки электронов, т. е. от того, что Ж-оболочка содержит меньше максимального числа электронов, равного восемнадцати. Как правило, соединения бесцветны в тех случаях, когда М-оболочка заполнена это имеет место, нанример, в случае соединений двухвалентного цинка (ZnS04H т. д.) и одновалентной меди ( u l и т. д.). Другое свойство, характерное для незаполненных внутренних оболочек, — парамагнетизм, т. е. свойство вещества притягиваться сильным магнитным полем. Почти все соединения переходных элементов, находящихся в окислительных состояниях, при которых имеются иезаполненные внутренние оболочки, характеризуются ярко выраженными парамагнитными свойствами. Получение из руд и очистка некоторых переходных металлов были рассмотрены в предшествующей главе, где говорилось о свойствах этих металлов и их сплавов. [c.418]