Cтраница 4
Магнитные моменты молекул и ионов определяются магнитными свойствами веществ. Диамагнитными называются вещества, которые в неоднородном магнитном поле отталкиваются в направлении силовых линий малой плотности, а парамагнитными - те вещества, которые притягиваются в направлении силовых линий максимальной плотности. Так называемые ферромагнитные вещества притягиваются к одному из полюсов магнита. С помощью показанного на рис. 34 экспериментального устройства измеряют магнитную восприимчивость веществ, которая отрицательна в случае диамагнитных и положительна в случае парамагнитных веществ. Точное определение этой величины и описание экспериментальных методов даются в учебниках физической химии. [46]
Свободные радикалы, рассмотренные в предыдущем параграфе, содержат нечетное число электронов в молекуле, и поэтому каждая молекула должна иметь по крайней мере один неспаренный электрон. Представляет интерес вопрос о том, может ли молекула с четным числом электронов иметь два неспаренных электрона и быть, таким образом, бирадикалом. Хотя верно, что окраска и высокая степень реакционноспособности часто считаются характеристикой свободных радикалов, но многие окрашенные и очень реакционноспособные вещества, как трифенилметилнатрий ( С6Н5) 3СКа, не являются свободными радикалами, а некоторые свободные радикалы, как, например, кислород О2, который является настоящим бирадикалом, бесцветен и не особенно реакционноспособен. Единственным совершенно строгим методом для обнаружения в молекуле наличия неспаренных электронов является детальный анализ ее спектра. Но этот процесс даже для простейших молекул очень сложен и трудоемок и совершенно неприменим для интересующих нас более сложных молекул. К счастью, есть другой метод, дающий достоверные сведения, за исключением некоторых частных случаев 54, которые, вероятно, не встречаются в сложных органических молекулах. Этот второй метод основан на том - факте, что молекулы без неспаренных электронов почти всегда диамагнитны, а молекулы с неспаренными электронами обычно парамагнитны. Поэтому измерение магнитной восприимчивости вещества показывает почти совершенно надежно, имеются ли неспаренные электроны или нет. [47]