Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ELEKTRONOVÁ PARAMAGNETICKÁ (SPINOVÁ) REZONANCE. Teoretický základ Magnetický moment elektronu:  e … gyromagnetický poměr elektronu J... celkový moment.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ELEKTRONOVÁ PARAMAGNETICKÁ (SPINOVÁ) REZONANCE. Teoretický základ Magnetický moment elektronu:  e … gyromagnetický poměr elektronu J... celkový moment."— Transkript prezentace:

1 ELEKTRONOVÁ PARAMAGNETICKÁ (SPINOVÁ) REZONANCE

2 Teoretický základ Magnetický moment elektronu:  e … gyromagnetický poměr elektronu J... celkový moment hybnosti: J = L + S L … orbitální moment hybnosti S … vnitřní moment hybnosti, spin Protože: g e … faktor spin-orbitální interakce elektronu

3 Teoretický základ Elektron: vnitřní moment hybnosti, spin S (1/2 a –1/2) magnetický moment  s :  e … gyromagnetický poměr elektronu orbitální magnetický moment  L : L….orbitální moment hybnosti Celkový moment hybnosti: J = L + S

4 EPR: systémy s nenulovým spinem  s nepárovým elektronem: -paramagnetické ionty některých přechodných kovů nebo vzácných zemin (částečně zaplněné d, f orbitály) - organické volné radikály Teoretický základ

5 Působení magnetického pole o indukci B o : rozštěpení původního energetického stavu E o na podhladiny E odpovídající prostorovým orientacím  e : Rozdíl energie sousedních hladin:  E větší než v NMR - absorpce mikrovlnného záření ( v cm) - vyšší obsazení základního stavu  větší citlivost (roste s klesající T) Relaxační časy kratší než v NMR

6 Spin-orbitální interakce Volný elektron bez interakce s okolím: faktor spin-orbitální interakce g e = 2,00000 (při uvažování relativistických efektů g e = 2,00232) Elektron v atomech, molekulách: g e jiná hodnota  podobný význam jako  v NMR (určen také z polohy pásů ve spektru) Organické radikály: nepárový elektron na vnějších orbitálech, žádné stínění ostatními elektrony; g e  2,00232 Komplexy přechodných kovů: g e  1,8  Standard: obvykle N.N´-difenyl-A´dipikrylhydrazinový radikál (g e = 2,0036); stabilní

7 Spin-spinové interakce Interakce nepárového elektronu s magneticky aktivními jádry v okolí, s jinými nepár. elekt.  rozštěpení signálu na multiplet. Intenzita interakce: konstanta hyperjemného štěpení A (u jednoduchých spekter vzdálenost mezi dvěma čarami multipletu, v Tesla) Organické radikály: interakce s n okolními vodíkovými jádry; spiny elektronu i protonů 1/2 – štěpení jako v NMR. n + 1 čar v multipletu Struktura multipletů často složitá – místo absorpčních signálů křivky derivační (lepší odečítání poloh čar) EPR spektrum Mn 2+ iontů ve vodném roztoku

8 Experimentální uspořádání Elektromagnet: homogenní proměnné magnetické pole Klystronový oscilátor: zdroj mikrovlnného záření konstantní frekvence Detekce energie záření prošlého vzorkem: krystalový polovodičový detektor Kyvety: křemenná kapilára Vzorky: plynné, kapalné, pevné

9 Aplikace Strukturní analýza: rozložení pravděpodobnosti výskytu nepárového elektronu v molekule (spinové hustotě) – korelace s teoretickými výpočty Kvalitativní analýza: důkaz radikálů (potvrzen mechanismus polymeračních reakcí), procesy přenosu náboje (oxidace, redukce), kinetika reakcí (s dobou života radikálů 1  s). Přechodové kovy důležité v heterogenní katalýze, v organokovových biologicky aktivních sloučeninách Kvantitativní analýza: vyhodnocování plochy signálů

10 Aplikace EPR spektrum anionradikálu naftalenu (roztok v tetrahydrofuranu)

11 Aplikace EPR spektra Ni- komplexů vzniklých adsorpcí CO na povrchu katalyzátoru Ni/SO 2 za různých tlaků CO


Stáhnout ppt "ELEKTRONOVÁ PARAMAGNETICKÁ (SPINOVÁ) REZONANCE. Teoretický základ Magnetický moment elektronu:  e … gyromagnetický poměr elektronu J... celkový moment."

Podobné prezentace


Reklamy Google