ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекула в магнитном поле. Расщепление вырожденных уровнейэнергии (эффект Зеемана) из "Строение молекул" Магнитный момент молекулы обусловлен главным образом орбитальным и спиновым моментами количества движения электронов. Если в рассматриваемом состоянии эти моменты равны нулю, молекула может иметь небольшой магнитный момент, обусловленный ее вращением как целого. [c.442] И направлен вдоль межъядерной оси. [c.443] Другие более сложные случаи мы рассматривать не будем. [c.443] Таким образом, только при 5 Ф О, т. е. только в мультиплетных состояниях (дублетных, триплетных, квартетных и т. п.) или только при наличии отличного от нуля орбитального момента электронов (в вырожденных электронных состояниях) молекулы обладают значительным моментом, равным по порядку величины магнетону Бора. [c.443] Квантовое число 5 всегда отлично от нуля при нечетном числе электронов в молекуле. Такие молекулы во всех возможных для них состояниях имеют значительный магнитный момент. Для молекул с четным числом электронов основные электронные состояния большей частью синглетные (5 = 0) и имеют равный нулю орбитальный электронный момент и поэтому не имеют заметного магнитного момента. Однако J)eди молекул с четным числом электронов суш,ествуют такие, у которых основные электронные состояния не синглетные (Ог, Зг, 5ег, 05, 05е и др). Они имеют значительный магнитный момент в основном электронном состоянии. В три-плетнык и квинтетных возбужденных электронных состояниях молекулы с четным числом электронов также имеют значительный магнитный момент. [c.443] Из этого выражения следует, что 1) если менять напряженность поля Н по величине и направлению относительно главных осей O XYZ магнитной восприимчивости молекулы, сохраняя постоянной энергию деформации молекулы Ш2, то конец вектора Н, откладываемого от начала координат O XYZ, описывает эллипсоид с полуосями, пропорциональными Л1л/—%хх l/V—Хкк i/V — Xzz 2) если менять указанным образом напряженность поля, сохраняя постоянной энергию деформации молекулы кУг, то конец вектора Дц, если его откладывать от начала координат системы O XYZ, описывает эллипсоид с полуосями, пропорциональными V—Ххх V—Хгг. V —Xzz- Эллипсоид (XXXV, 17) является эллипсоидом магнитной восприимчивости молекулы. Главные оси магнитной восприимчивости являются главными осями этого эллипсоида. [c.446] Единицей измерения х в системе СГСЭ будет см . [c.447] Магнитная восприимчивость и строение молекулы в классической теории. Вопрос о связи средней магнитной восприимчивости со строением молекул, описываемым в понятиях классической теории, был изучен Паскалем в серии работ, начиная с 1908 г. [c.447] Из экспериментальных данных Паскалем были определены значения Хэ и кг в уравнении (XXXV, 19) для соединений различных классов. Для некоторых рядов молекул, например для молекул нормальных алканов, уравнение Паскаля хорошо описывает экспериментальные данные и пригодно для расчетов %м экспериментально не изученных молекул. Оно может быть использовано для простейших монозамещенных углеводородов с нормальной цепью. [c.447] Уравнение для %м, основанное на последовательном применении классической теории. Средняя магнитная восприимчивость молекулы является скалярной величиной, имеющей характер фактора емкости. Для таких величин предполагается справедливым представление их в форме, выражаемой уравнением (П1,4). [c.448] Ниже по данным Куак Данг Чеу [14] приводится табл. 54 значений эффективных постоянных X на моль связей С/—С/ разных видов в алканах и табл. 55, в которой сопоставлены экспериментальные значения %м для алканов и значения, рассчитанные по уравнению (XXXV, 23) с постоянными, приведенными в табл. 54. [c.448] Энергия жесткого магнитного диполя в магнитном поле. В дальнейшем нам неоднократно придется рассматривать энергию молекулы в магнитном поле. Здесь мы сделаем несколько общих замечаний по этому вопросу. Энергия деформации молекулы в поле, выражаемая второй суммой в уравнении (XXXV, 28), обычно очень мала. Ее влияние на энергию молекулы в поле приводит только к очень малому смещению уровня энергии и не изменяет его структуры, т. е. не вызывает, например, его расщепления в поле на подуровни. В постоянном поле это дает небольшую, поправку к энергии Ес, которую дальше мы отдельно рассматривать не будем. [c.452] Более сложные случаи мы здесь рассматривать не будем. Некоторые из них будут рассмотрены в 1 гл. XXXVI. [c.453] Вернуться к основной статье