|
Guruch. 3. Elektron spektr egallashlar benzol: (a) ichida suyuqlik davlat, (b) ichida kam uchraydigan gazsimon holat.
Hozirgacha biz doimiy elektr ta'siriga duchor bo'lmagan molekulalar haqida gapirdik magnit maydonlari. Da bino ichida ichidagi molekulalar kuchli magnit maydon deb atalmish o'zini namoyon qilishi mumkin. Zeeman effekti, bu elektronlar yoki yadrolarning spin holatlarining energiyalarini o'zgartirishdan iborat. Har bir elektron m s kvant sonlari bilan tavsiflangan spinga ega = 1/2, ya'ni. elektronning ikki xil spin holati mavjud bo'lib, tashqi maydonlar bo'lmaganda ularning energiyasi bir xil bo'ladi. Har qanday zaryadlangan zarracha, egalik qilish orqaga, yaratadi magnit moment. Agar a molekuladagi barcha elektronlarning spinlari antiparallel bo'ladi, keyin ularning bir-biriga qarama-qarshi yo'naltirilgan magnit momentlari bir-birini bekor qiladi va tashqaridan qo'llaniladigan doimiy magnit maydon spin holatlarining energiyasiga ta'sir qilmaydi. Yana bir narsa shundaki, bir yoki bir nechta juftlashtirilmagan elektronlar mavjud bo'lganda, erkin radikallarda bo'lgani kabi , O 2 molekulalari yoki o'tish davri birikmalari va noyob yer elementlari.
Nolga teng bo'lmagan spin mavjudligi sababli paydo bo'ladigan magnit momentlar tashqi magnit maydon bilan o'zaro ta'sir qiladi va aylanish holatlari o'rtasida energiya farqini yaratadi. Qo'llaniladigan magnit maydon qanchalik kuchli bo'lsa, ular orasidagi farq shunchalik katta bo'ladi aylanish davlatlar. Agar a hozir, da biroz doimiy magnit dala,
Bor shartini qanoatlantiradigan namunaga elektromagnit nurlanishni qo'llang, keyin kuzatilishi kerak singdirish radiatsiya, qaysi sarflangan ustida tarjima molekulalar ko'proq past aylanish holatidan yuqori energiya holatiga. Ustida Bu EPR ( elektron paramagnit rezonansi ) deb nomlangan usulning asosi bo'lib, erkin radikallarni, o'tish davri birikmalarini va noyob tuproq elementlarini, yarim o'tkazgichlarni - juftlashtirilmagan elektronlarni o'z ichiga olgan har qanday ob'ektlarni o'rganish uchun keng qo'llaniladi.
Spin orasidagi o'tish uchun zarur bo'lgan elektromagnit nurlanish davlatlar elektronlar, Split ostida harakat magnit zamonaviy qurilmalar tomonidan yaratilgan maydonlar spektrning mikroto'lqinli mintaqasiga tegishli.
yadro magnit deb ataladigan molekulyar spektroskopiya usulidir rezonans ( NMR ). tomonidan uning tamoyili u o'xshash usuli EPR, lekin deb ataladigan narsaga ishora qiladi.
magnit yadrolari . Magnit yadrolar spini I kvant soni bilan tavsiflangan yadrolardir. Zaryadlari va massalari juft bo'lgan yadrolar (masalan , 12 C, 16 O) aylanishga ega emas va NMR usulida ular hech qanday tarzda o'zini namoyon qilmaydi. Biroq, barcha organik mavjud bo'lgan 1 H va 13 C kabi muhim yadrolar birikmalar, egalik qilish orqaga I=1/2, a Binobarin, hozir ichida m I = 1/2 kvant raqamlari bilan tavsiflangan ikki xil spin holati (kvant soni m I chunki yadro m s bilan bir xil jismoniy ma'noga ega elektron uchun). Tashqi magnit maydon bo'lmaganda, bu spin holatlari bir xil energiyaga ega, ammo juda kuchli magnit maydonlar mavjud bo'lganda, ularning energiyasi boshqacha bo'ladi, chunki m I =+ 1/2 va m I = -1/2 bo'lgan spin holatlaridagi yadrolar tomonidan yaratilgan magnit momentlar tashqi magnit maydon bilan turlicha ta'sir qiladi. EPR misolida bo'lgani kabi , dastur tashqi elektromagnit radiatsiya chastota, Bor shartini qanoatlantirsa, magnit yadrolarining holatlari orasidagi o'tishlar kuzatiladi, bu yadro magnit rezonansi hodisasidir. Yadrolar tashqi magnit maydonga elektronlarga qaraganda ancha kam sezgir, shuning uchun hatto juda kuchli magnit maydonlar tomonidan yaratilgan energiya farqi yadrolar holatida ancha kichik bo'ladi va Bor holati faqat spektrning radiochastota mintaqasida kuzatiladi. .
Ma'lum bo'lishicha, tashqi magnit maydonda joylashgan magnit yadrolar tomonidan elektromagnit nurlanishning rezonansli yutilishi shartlari ushbu yadrolarning elektron muhitiga ( kimyoviy siljish ), shuningdek, boshqa magnit yadrolarning mavjudligiga juda sezgir. rezonans holatidadir ( spin-spin o'zaro ta'siri ). Shunday qilib, bu usul molekulaning tuzilishi haqida juda qimmatli ma'lumotlarni beradi. 1950-yillarning oxiridan boshlab bu usul jadal rivojlanmoqda aylandi ajralmas asbob ichida qo'llar organik kimyogarlar. Unga bo'ladi ushbu turkumdan alohida maqolaga bag'ishlangan.
Oxirgi ikkita usul, EPR va NMR o'rtasidagi yuqorida aytib o'tilgan boshqa usullardan bitta asosiy farqni qayd etish muhimdir. Klassik molekulyar spektroskopiyada farq orasida kvantlangan energiya davlatlar molekulalar allaqachon mavjud , lekin magnit-rezonans spektroskopiyasida u tashqi magnit maydonni qo'llash orqali yaratilishi kerak . Lekin barcha hollarda bir holatdan ikkinchi holatga o'tish kuzatiladigan sharoit molekulaning tuzilishiga bog'liq.
Do'stlaringiz bilan baham: |
