II Kolokwium...............
1. a) Wskaż strzałką na Rysunkach 1 i 2 wartości Brez na osi B odpowiadające odpowiednim parametrom g
(g
izo lub/i gII i g⊥ ) i opisz te strzałki wartościami parametrów g (gizo lub/i gII i g⊥ ) podanymi na każdym widmie b) Podaj wzór, na podstawie którego można obliczyć dany parametr g jako funkcję odczytanej wartości B
rez
2 a) Wskaż na widmach i odczytaj różnicę ∆B odpowiadającą rozszczepieniom z powodu oddziaływania nadsubtelnego i opisz ją parametrem Aizo lub AII , AN lub AH na wszystkich widmach z rozszczepieniami nadsubtelnymi. Określ spiny jąder I z jakimi elektron oddziałuje.
b) Na podstawie wzoru na warunek rezonansu wyprowadź równanie, według którego przeliczysz stałą oddziaływania nadsubtelnego ∆B =A wyrażoną w Gs, na A wyrażone w [sec-1]
3. Zaproponuj w jakiej fazie (proszek, roztwór zamrożony, roztwór) zostały zbadane poszczególne widma EPR
4. Zidentyfikuj centrum paramagnetyczne (rodnik –kompleks metalu) na podstawie widm na Rysunkach 1 oraz 2
a) najpierw podaj w jaki sposób rozróżniłeś widmo EPR rodnika od widma kompleksu metalu, b) podaj z jakim jądrem w rodniku najsilniej oddziałuje spin elektronu (z jądrem azotu czy protonów), a z jakimi jądrami oddziałuje słabiej z powodu ich większej odległości od elektronu
ν = 9.74 GHz
Rys. 2a
ν = 9 .4 1 6 G H z
g =2.12
izo
B/Gs
R y s .1
g
= 2 .0 0 5 4
3100
3200
3300
3400
3500
iz o
3 3 2 0
3 3 4 0
3 3 6 0
3 3 8 0
3 4 0 0
P o le m a g n e ty c z n e [G ]
g =2.050
⊥
g =2.210
II
egzamin................................................
ν
= 9.45 GHz
Rys.2b
I. Przedstaw 3 główne oddziaływania spinu elektronowego opisywane Hamiltonianem spin [
o G
w s
y ]
m, które są
źródłem widma EPR i jego rozszczepień
2600
2800
3000
3200
3400
3600
II. Przedstaw zastosowanie spektroskopii EPR do badania struktury związków chemicznych. W tym celu odpowiedz na zagadnienia
II.1 Wartość parametru g jako kryterium struktury elektronowej.
a) Omów ogólny wzór , w którym parametr ge wolnego elektronu jest poprawiony z powodu oddziaływania spinowo-orbitalnego
b) omów jak można rozróżnić widmo EPR kompleksów V(IV) (3d1) i Cu(II) (3d9) na podstawie wartości g c) omów jak można rozróżnić widmo EPR i kompleksów metali z konfiguracją elektronową dn, gdzie n≠5
II.2 W jaki sposób rozszczepienia nadsubtelne widma EPR umożliwiają identyfikację atomu, którego spin jądra oddziałuje z niesparowanym elektronem na podstawie:
a) liczby linii rozszczepienia nadsubtelnego jako informacji o spinie jądra lub jąder I, z którymi oddziałuje niesparowany elektron
b) wielkości rozszczepienia nadsubtelnego.
- porównaj stałe A dla jąder metali d elektronowych i jąder azotu lub wodoru.
- jaka jest ogólna tendencja zmiany stałych A wraz ze wzrostem odległości jądro-niesparowany elektron
II.3 Związek między anizotropią parametru g a symetrią lokalną centrum paramagnetycznego (jakie wartości diagonalne może mieć tensor g w zależności od symetrii centrum paramagnetycznego ??)
II.4 Zmiana parametru gII i AII w zależności od natury donorów [od 4O do 4N] koordynujących jon Cu(II) w płaszczyźnie xy, jako kryterium struktury kompleksów Cu(II) o geometrii tetragonalnej