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Inorganic Chemistry

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埃文斯方法

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埃文斯方法是一种计算溶液态金属配合物中不成对电子数的技术。

许多过渡金属配合物有不成对电子, 使它们吸引到磁场。这些络合物称为顺磁性。与所有配对电子的配合物称为磁性。

知道不配对电子的数量对于预测化合物的反应性是非常重要的。埃文斯的方法使用核磁共振光谱学来测量所需的参数来计算不成对电子的数目。

此视频将说明执行埃文斯方法的过程, 演示 Fe (民航)3的分析, 并介绍在化学中计数不成对电子的一些应用。

一个复数中的不成对电子的个数可以从给定分子的磁矩中确定。1st行过渡金属配合物的磁矩可以近似于不成对电子的贡献, 称为自旋磁矩。对于 2nd和 3rd行过渡金属配合物, 必须考虑自旋和轨道贡献。

磁矩与磁化率有关, 它在外加磁场中提供了复杂的磁化程度。

一个物种在核磁共振波谱中的化学转移受样品溶液的整体磁化率的影响。因此, 如果溶质是顺磁性的, 溶剂的化学位移就会改变。

要准备毛细管插入物, 用火焰熔化一个长的巴斯德吸管的尖端, 直到尖端融化成一个玻璃灯泡。让玻璃冷却。

接下来, 结合在一个干净的闪烁瓶2毫升的氘溶剂和40μ l 的 proteated 溶剂。把瓶子盖上, 轻轻地旋转。

小心地在冷却的吸管上加入几滴溶剂混合物。轻轻地轻拍或轻触吸管尖端, 直到溶剂聚集在刀尖底部。

继续以这种方式添加溶剂混合物, 直到溶液将密封的吸管顶端填满约2英寸的深度, 没有气泡。

用14/20 橡皮隔膜把吸管盖上。用针装备3毫升注射器。将针插入隔膜, 并小心地取出3毫升的空气。

取出注射器, 将吸管夹在水平的环形支架上。用打火机将溶液中的玻璃软化到吸管尖端。

一旦玻璃开始软化, 慢慢旋转溶液填充的吸管尖端密封在解决方案。继续旋转新形成的毛细管, 直到它容易与吸管体分离。

让毛细管插入冷却, 然后存储在一个标签的容器。

准备一个样品的埃文斯方法, 首先记录的质量闪烁瓶和盖帽。然后, 将5毫克的顺磁性化合物的兴趣放入闪烁瓶中, 并记录质量。

吸管约600μ l 的混合物的氘和 proteated 溶剂进入闪烁瓶。旋转瓶子直到固体化合物完全溶解。

记录样品溶液的上限瓶的质量。然后, 获得一个标准的核磁共振管和盖帽。

小心地将毛细管插入到核磁共振管中。将顺磁性化合物的溶液转移到核磁共振管和帽管。确保插入的是坐在底部的管。

获取并保存标准的1H 核磁共振谱。

首先, 用记录的质量和溶剂的密度计算样品溶液在摩尔每立方厘米的浓度。然后, 转换溶剂峰值化学位移之间的差异从 ppm 到 Hz. 计算样品的摩尔磁化率。

其次, 从探针温度和摩尔磁化率计算出磁矩。将计算值与已知值的表进行比较, 以确定化合物中未配对电子的数目。

不成对电子的数量对化学和生物复合物的建模非常重要。让我们看看一些应用程序。

过渡金属配合物可以用分子轨道理论来模拟。在这个模型中, 电子被分配到原子之间共享的分子轨道。关于不成对电子的数量的信息有助于确认是否使用了适当的模型。此外, 单独占用和无人居住的轨道的数量预测了复合体将如何与其他分子发生反应。

分子可以按它们可以执行的对称操作进行分类, 例如在轴上进行镜像。分子对称性可以预测许多性质, 如化合物的振动模式。由于不成对电子的数量可以提供有关分子几何学的信息, 所以在表征化合物时, 准确地确定不成对电子的数量是非常重要的。

你刚刚看了朱庇特的介绍埃文斯方法。你现在应该了解埃文斯方法的基本原理, 计算不成对电子的数量的程序, 以及如何使不成对电子与理解化学反应有关。谢谢收看!

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