Магнитные свойства молекулы в зависимости от заполнения МО (диа- и парамагнетики)

Магнитные свойства веществ определяются электронным строением их молекул. Это связано с тем, что наличие определенного спина у электронов влияет на поведение частиц в магнитном поле. В частности при положительном значении суммарного спинового квантового числа m_s молекула частица втягивается в магнитное поле, то есть является парамагнитной.

Частицы, все электроны в которых спарены (Σm_s=0), наоборот, выталкиваются из магнитного поля и обладают диамагнитными свойствами. Метод молекулярных орбиталей позволяет выявить парамагнетики среди веществ, состоящих из химических частиц с четным числом электронов, например О₂, в молекуле которого два неспаренных электрона находятся на двух разрыхляющих π*-орбиталях.

Диамагнетизм - важнейшее свойство материи, обусловленное тем, что под действием магнитного поля электроны в заполненных электронных оболочках (которые можно представить как маленькие проводники) начинают прецессировать, а, как известно, любое движение электрического заряда вызывает магнитное поле, которое по правилу Ленца будет направлено так, чтобы уменьшить воздействие со стороны внешнего поля. Электронную прецессию при этом можно рассматривать как круговые токи. Диамагнетизм свойствен всем веществам, кроме атомарного водорода, потому что у всех веществ имеются спаренные электроны и заполненные электронные оболочки.
Парамагнетизм обусловлен неспаренными электронами, которые называются так потому, что их собственный магнитный момент (спин) ничем не уравновешен (соответственно спины спаренных электронов направлены в противоположные стороны и компенсируют друг друга). В магнитном поле спины стремятся выстроиться по направлению поля, усиливая его, хотя этот порядок и нарушается хаотическим тепловым движением.

Выводы

· Молекула – одна из важнейших частиц микромира, определяющая физические и химические свойства вещества.

· Структура и свойства молекул зависят от вида химических связей.

· Современные представления о химической связи основаны на законах квантовой механики.