Atom va molekulalarning magnit xossalari

Atomlarning magnit hossalari ularning tarkibidagi elementar zarralarning magnit xususiyati bilan belgilanadi. Pauli prinsipiga binoan, bitta orbitada ko'pi bilan ikkita elektron bo'lishi mumkin, shunda ham ularning spinlari qarama - qarshi tomonga yo'nalgan bo'ladi va natijaviy magnit momenti nolga teng bo'ladi. Bunday elektronlarni «juftlashgan» elektronlar deb aytiladi. Agar orbitada bitta «juftlashmagan» elektron bo'lsa, u o'zining magnit momentini saqlaydi. Davriy jadvaldagi atomlarning bir qismida juft son elektronlar, qolgan qismida toq son elektron bo'ladi. Berilliy, uglerod, geliy, magniy…, ularda juft son elektronlar bor va ularning hammasi juftlashgan. Lekin kislorod atomida juft son elektron bo'lsa ham, ularning ikkitasi juftlashmagan. Kimyoviy birikmalarga kelsak, ularning ozchiligida toq son elektron bo'ladi. Sababi - mustahkam kimyoviy bog' bo'lishida 2 ta elektron qatnashishi kerak. Masalan, vodorod molekulasida vodorod atomlarining 2 ta juftlashmagan elektronlari juftlashib kimyoviy bog'lanish hosil qiladilar: H +H H H Natijada diamagnit xususiyatli vodorod molekulasi hosil bo'ladi. Elektronlarning bunday juftlashishi deyarli hamma birikmalarda yuz beradi. Lekin kimyo fanida shunday zarrachalar malumki, ularda bazi atomlar valentligi to'yinmagan bo'ladi. Bunday zarrachalar toq son elektronga ega bo'ladi va ular radikallar deb ataladi, ular paramagnit xossaga ega bo'ladi. Masalan, metil radikali CH3 da to'qqizta elektron bor va uglerodning bitta valentligi to'yinmagan. Juda ko'p kimyoviy reyaksiyalar erkin radikallar ishtirokida yuz beradi, shuning uchun ularning hossalarini o'rganish katta ahamiyata ega. Atom, ion yoki molekulaning to'la magnit momenti orbital va spin momentlarning vektor qoidasi bo'yicha yig'indisiga teng. Orbital momentlar bir-biri bilan yoki qo'shni atomlarning qo'zg'atuvchisi ta'sirida eyishib ketadi. Agar molekuladagi xamma elektronlar juftlashgan bulsa, uning magnit momenti yig'indisi nolga teng bo'ladi. Diamagnit moddalarning magnit momenti yig'indisi xam nolga teng bo'ladi. Paramagnit moddalarning magnit momenti noldan farq, qiladi. Demak, yakka elektroni bo'lgan moddalar paramagnit moddalardir. Masalan, kislorod molekulasida ikkita juftlashmagan elektron bor. Agar kuchli magnitning bir qutbi suyuk kislorodga yaqinlashtirilsa, u magnitga tomon tortiladi. Paramagnit moddalar magnit maydoniga kiritilganda, ularning magnit momenti Uzgaradi: 1) tashqi maydonning kuchlanish chiziqlari tomon yoki 2) boshqa tomonga yunalgan bo'lishi mumkin. Birinchi holatdan ikkinchi holatga o'tish uchun, yani to'planmagan elektron bilan magnit maydonning o'zaro ta'sir energiyasi: hg Bu yerda: N - maydon kuchlanishi, g- juftlanmagan elektronning magnit kvant soni, v- yuqori chastotali maydon chastotasi. Paramagnit xossaga ega moddalarda elektronlar bir magnit energetika pog'onasidan ikkinchi magnit energetika pog'onasiga utishda nurlanish energiyasi yutilishini 1944 yilda birinchi marta Ye. K. Zavoyskiy kuzatgan edi. Bu kodisalarda yutiladigan nurning chastotasi radio to'lkinlari qiymati oralig'ida bo'ladi. Shunga ko'ra, bu hodisaga asoslangan usullar - elektron paramagnit rezonans (EPR) va yadro magnit rezonars (YaMP)usullari radiospektroskopik usullar deb, ataladi. Tekshirilayotgan ...