химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

дят магнитные силовые лнини лучше, чем вакуум, внешнее поле стремится втянуть их в себя н

располагаются они параллельно его направлению (Б,

рнс XIV-18).

45) На втом основан наиболее употребительный метод экспериментального исследования магнитных свойств веществ. Простейшая схема применяемой установки показана на рнс. XIV-19, Находящееся в стеклянной ампуле А исследуемое вещество

сперва тарируется на весах Б. Затем включают электромагнит В и определяют возникающее -при этом втягивание

нлн выталкивание ампулы, уравновешивая его разновесами на

весах.

46) Количественная характеристика дна- и парамагнетизма обычно дается значением мольной (атомной, нониой) магнитной восприимчивости (](), которая является суммарной величиной, слагающейся из отрицательного диамагнитного (Хд) и положительного парамагнитного (Хи) членов: х «=» Хд + Хя- У Диамагнитных вещестн преобладает первый в х < 0, у парамагнитных — второй и х>0. Числовое значение имеет вид а-Ю-*. Обычно его выражают только множителем при Ю-6. Например, для воды дается % — —13,0. По магнитным свойствам веществ имеются монографии * и обзорная статьи **.

• Дорфман Я-Г. Магнитные свойства и строение вещества. М., Гостехтеоретнздат, 1965. 376 с. Сел вуА П. Магнетохнмня. Пер, с аигл. Иэдатинлнт. 1968. 457 с

Г у д е и е ф Д. Магнетизм и химическая связь. Пер. с англ., под ред. Б. Б. Левина и С, С. Горелика. М., «Металлургия». 1968. 325 с,

••Нюхольм Р, С, Успехи химии, 1956, N> 4, 517,

47) Различное магнитное поведение веществ обусловлено различием характера внутренних магнитных полей в инх самих. Если поля всех элементарных магинтнков замкнуты друг на друга, частицы вещества ие обладают избыточным магнитным моментом. Вместе с тем нх прочно замкнутые внутренние поля препятствуют проникновению силовых линий внешнего поля, и вещество оказывается диамагнитным. Так как внутренние магнитные поля, по крайней мере отчасти, замкнуты друг на друга в каждой частице, имеющей более двух электронов, диамагнетизм является общим свойством веществ.

Са °^ > ! i

Число электронов Si

48) Суммарный диамагнетизм молекулы (x) может быть разложен на его значения для отдельных атомов (или связей). Подобно рефракциям (XIII § 3 доп. 7), в отсутствие сильных межатомных взаимодействий этн значения приблизительно Постоянны и находили некоторое применение при установлении структур органических соединений. Более интересна намечающаяся возможность использования их отклонений от аддитивности для суждения о характере химических связей •.

60 30 20 W

49) Из рис. XIV-20 видно, что величина диамаг:

нетнзма для обладающих симметричной структурой

элементарных частиц зависит и от числа электронов в них, и от нх заряда. Искажение электронной

симметрии вещества ведет к ослаблению связей

между полями элементарных магнитиков и появлению т. н. поляризационного парамагнетизма.

Это сопровождается уменьшением экспериментально

определяемого диамагнетизма по сравнению с его

значением, ожидаемым без учета такого искажения.

Например, следствием сильной деформации Н~ в

Км.™-1?по^^^ кристалле LiH является снижение диамагнетизма

числа электронов. этого гидрида от —7,3 до —4,6. В тех случаях,

когда парамагнетизм перекрывает влияние диамагнетизма, вещество оказывается парамагнитным. Как видно из приводимых ниже в качестве примеров значений х. магнитная характеристика вещества может сильно зависеть от его структуры, аллотропической формы и агрегатного состояния:

Графит Олово Висмут

|[ оси JL оси серое белое твердый жидкий274 -4.8 -37.0 +3,1 -280 —10,5

• Дорфыаи Я. Г. Диамагнетизм я химическая связь. М., Фиэматгяэ, 1961. 231 с.

50) Парамагнетизм веществ обусловлен тем, что слабо связанные Друг с другом элементарные магнитики ориентируются по внешнему полю и .облегчают тем самым прохождение его силовых линий. Очевидно, что такому положению особенно благоприятствует наличие в частицах нечетного числа электронов, так как магнитное поле по крайней мере одного из ннх остается незамкнутым. Действительно, молекулы с нечетным общим числом электронов (NO, NO2, СЮз и др.) почти всегда парамагнитны. Например, у окнсн азота х = +1461.

51) Напротив, молекулы с четным числом электронов за очень немногими исключениями диамагнитны. Важнейшим из подобных исключений является молекула 02, парамагнетизм которой (х = -f-3450) соответствует наличию в ней двух изолированных электррнов. Под высоким давлением или в жидком состояний кислород проявляет уже меньший молекулярный парамагнетизм, что обусловлено частичным образованием молекул 04 (по схеме 202 О* -f- 0,5 ккал). Содержание подобных молекул в газообразном кислороде под обычным давлением составляет менее 0,1%, а в жидком доходит до 50%. С нх образованием часто связывают бледно-синий цвет жидкого кислорода. Интересно отметить сходство между Oj и NO по затрудненности возникновения димерных форм (н их синему цвету). при достаточном нагревании газообразного кислорода его молекулы переходят в возбужденное состояние (VIII § 1 доп. 13) и парамагнетизм теряется. В отлнчие от кислорода газообразный озон диамагнитен, а жидкий — лишь слабо парамагнитен.

52) Исследование магнитных свойств веществ приводит иногда к неожиданным результатам. Например, черный (NH^afSbCle] кристаллизуется однотипно с (NH«)2lSnCle), что не оставляет, казалось бы, сомнений в четырехвалентностн сурьмы. Так как при этой валентности ее атом имеет одни изолированный электрон, соединение должно быть парамагнитным. Между тем экспериментально установлен его днамагнетизм, что говорит за наличие не иоиов [SbCle]2~, а равного числа структурно однотипных нонов [SbCl6]s~ и [SbCls]~ с трех- и пятивалентной сурьмой (IX § 6 доп. 47). Косвенно такая трактовка подтверждается и черным цветом рассматриваемого соединения (XIII § 3 доп. 51).

53) Единицей при магнитных исследованиях атомов, ионов и молекул служит

т. н. магнетон, определяемый соотношением

[МО] = [Ц0].ЛГА = -1-.А.Л/А

где m — масса электрона, е — его" заряд (в электромагнитных единицах), h — квант действия (III § 4) и NA — число Авогадро. Значение эффективного магнитного момента исследуемого вещества (в магнетонах на моль, г-атом или г-ион)

находят по уравнению Л*9фф = 2,84 V%n' Т (где Т — абсолютная температура, при которой производилось измерение восприимчивости).

У имеющих непарные электроны веществ с не очень большими молекулярными весами %А ~%> Хд- Поэтому для них вместо х° можно без существенной ошибки пользоваться непосредственно определяемым на опыте значением % (что дает нижний предел величины Хп). Для ориентировочных подсчетов при обычных условиях применимо уравнение А1вфф = 0,05 Y% (где х берется без множителя 10"*).

54) Если допустить, что общие магнитные моменты частиц зависят только от

спина их непарных электронов, то моменты эти могут быть вычислены по уравнению [М] =» [Af0] У П (л + 2) (где л— число таких электронов).

На рис. XIV-2I подобному теоретическому расчету отвечают соответствующие точки сплошной линии, а кружками отмечены экспериментально иайдеииые значения (для ионов в водных растворах). Как видно из рисунка, исходное допущение, в общем, подтверждается опытом. Отклонения отдельных экспериментальных данных от целочисленных значений непарных электронов обусловлены, по-видимому, влиянием орбитальных магнитных моментов (VI § 3 доп. 1). В случае Со2* приходится допустить особенно сильное их влияние, так как наличие четырех неспарениых электронов никак ие может соответствовать электронному строению этого иона (2, 8, 15).

55) Еще более значительно влияние орбитального магнетизма у лантанидов: по-видимому, только им можно объяснить исключительно высокие эффективные магнитные моменты в ряду Dy — Tm (рис XIV-22). Близкое сходство магнитных характеристик ионов Э8+ и соответствующих атомов Э (металлов) у большинства лантанидов указывает иа то, что носители магнетизма — экранированные заполненными 5s- и 5р-оболоч-ками 4/-электроиы — почти не испытывают влияния внешнего окружения (причины отклонения Ец

страница 140
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
синие свадебный букет купить москва
Guess W0753L1
набор для саке
афиша группы любэ 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)