химический каталог




МАГНЕТОХИМИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МАГНЕТОХИМИЯ, раздел физических химии, изучающий зависимость между магн. свойствами вещества и его химический строением, а также влияние магн. поля на реакционное способность химический соединений. Магнитные свойства большинства веществ характеризуются магн. восприимчивостью, которая для диа- и парамагнетиков равна отношению спонтанной намагниченности к напряженности внешний поля и для сильномагнитных веществ зависит от напряженности поля (см. Магнитная восприимчивость. Магнитный момент). Первыми объектами МАГНЕТОХИМИЯ были диамагнитные органическое вещества. Как показал П. Паскаль, для этих соединение значения молярной магнитной восприимчивости c м, усредненные по всем направлениям и отнесенные к одной молекуле, подчиняются принципу аддитивности по атомам и химический связям, например c м = nAc A + l , где nА - число атомов с восприимчивостью c А, l - поправка, зависящая от природы связей между атомами. Аддитивный подход был разработан также для неорганическое диамагнитных ионных кристаллов. В настоящее время развивается аддитивная схема и для анизотропии магнитной восприимчивости, которая обладает по сравнению с усредненным значением гораздо большей чувствительностью к взаимной ориентации функциональных групп, внутри- и межмолекулярным взаимодействиям.

Сравнение эксперим. значений магн. восприимчивости (или зависящих от нее свойств) с аддитивно вычисленными значениями используют для установления химический строения молекул, изучения взаимного влияния атомов или ионов, исследования сольватации и комплексообразования, в конформационные анализе. Так, выявление аномально больших значений магнитной восприимчивости, характерных только для ароматические соединение, является широко применяемым критерием ароматичности.

Для парамагнитных веществ обычно сопоставляют эффективный (экспериментальный) магн. момент щфф, равный (c пара* Т)1/2 (T - абсолютная температура), с теоретич. значением, зависящим в общем случае от g-фактора и квантовых чисел молекулы, или анализируют не зависящий от температуры парамагнетизм.

Совр. МАГНЕТОХИМИЯ парамагнитных частиц основывается на трудах X. Бете (1929) и Дж. Ван Флека (1933), приведших к созданию кристаллического поля теории и поля лигандов теории. Согласно этим представлениям, парамагнетизм молекул, например координационных соединений, определяется числом неспаренных электронов, симметрией и силой кристаллич. поля (поля лигандов). По величине m эфф и его температурной зависимости можно судить о степени окисления металла, природе внутрикомплексных и межионных взаимодействие, пространств. структуре и симметрии координац. сферы. Так, магн. моменты ионов РЗЭ практически не зависят от окружения, поскольку поле лигандов слабо влияет на магн. момент, определяемый внутр. 4f-электронами. Иная картина наблюдается для ряда 3d-ионов переходных металлов, для которых m эфф редко достигает суммы спинового и орбитального магн. моментов вследствие того, что орбитальный магн. момент иона полностью или частично подавляется кристаллич. полем. В некоторых ионах, например СrO42- , при отсутствии неспаренных электронов преобладает парамагнетизм, который не зависит от температуры. Он обусловлен тем, что волновая функция основного состояния иона в магн. поле включает слагаемые, отвечающие более высоким по энергии и обладающим магн. моментом возбужденным состояниям этого иона в отсутствие поля. В молекулах, содержащих более одного парамагнитного иона (типа кластеров), отклонения m эфф от значений, ожидаемых для многоядерных соединений, и вид температурной зависимости m эфф указывают, как правило, на проявление обменных взаимодействие ферро- или антиферромагнитного типа между парамагнитными ионами. Из-за этого, например, димер Сu2(ОСОСН3)4* 2Н2О при низких температурах диамагнитен, а выше комнатной парамагнитен. Возможны и косвенные межмол. обменные взаимодействия. Так, m эфф Os(IV) в кристаллич. K2OsCl6 равен 1,44 магнетона Бора, а в растворе из-за уменьшения антиферромагнитного обменного взаимодействия между ионами Os(IV) m эфф возрастает до 1,94 магнетона Бора. Магн. свойства комплексов часто определяются симметрией координац. сферы; так, квадратные комплексы Ni(II) диамагнитны, а тетраэдрические парамагнитны.

Благодаря тому что парамагнитная восприимчивость значительно превосходит диамагнитную, методы МАГНЕТОХИМИИ используются также для обнаружения следов ферромагнитных примесей, недоступных для определения др. методами. В рамках магнетохимический подхода некоторые химический и биохимический процессы объясняются изменением числа неспаренных электронов. Перспективными направлениями МАГНЕТОХИМИЯ являются исследования непосредств. влияния магн. поля на смещение химический равновесия, кинетику и механизм химический реакций, в том числе гетерогенных (см. Ионы в газах, Магнитно-спиновые эффекты). К МАГНЕТОХИМИИ примыкают исследования магнитного резонанса (ЯМР, ЭПР и др.), направленные на выявления связи между магн. свойствами и химический строением молекул.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
бизнес курс для малого бизнеса
линзы шаринган их цена с доставкой
КНС - Кликните и при заказе введите промокод "Галактика" на скидку - Asus VC239H-W - всегда быстро, выгодно и удобно.
M5093/2

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
(06.12.2016)