Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Физические методы в неорганической химии-Р.Драго Москва 1967 465стр.Книга посвящена физико-химическим методам, применяемым в настоящее время для исследования строения неорганических соединений. Рассматриваются методы ядерного магнитного, ядерного квадрупольного и электронного парамагнитного резонансов, исследования электронных спектров, колебательных и вращательных спектров (в инфракрасной и микроволновой областях и в комбинационном рассеянии), уРезонансных спектров (эффект Мёссбауэра), масс-спектров, статической магнитной восприимчивости. Изложение методов характеризуется двумя особенностями— солидным теоретическим обоснованием и химической направленностью, что делает эту книгу чрезвычайно полезной для химиков. Очень ценны также приведенные в ней многочисленные упражнения и необходимый справочный материал. Книга предназначена для химиков-неоргаников — научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов химических и химико-технологических вузов.
Предисловие Мотивируя появление настоящей книги, Драго в своем предисловии к ней отмечает огромную роль физических методов в современной неорганической химии. На наш взгляд, в настоящее время в этом уже нет необходимости, поскольку важность физикохимических исследований для установления строения неорганических соединений и их свойств сейчас совершенно очевидна. Однако встает другой вопрос — какая именно книга по физическим методам в неорганической химии наиболее актуальна? По большинству физических методов имеются монографии, предназначенные для специалистов, работающих в данной области (например, в области электронного парамагнитного или ядерного магнитного резонанса, колебательных спектров и т. п.), так что лица, посвятившие себя непосредственному применению и развитию таких методов, в какой-то мере обеспечены необходимой литературой. Но такие книги, как правило, довольно трудны, содержат много деталей, касающихся теории методов и проведения экспериментов, и велики по объему. Все это делает их мало доступными для другого круга читателей, в частности для химиков-неоргаников, главной целью которых является не непосредственное применение всех физических методов, а умелое использование уже готовых результатов, полученных такими методами. Для этого необходимо, не становясь профессионалом, представлять себе возможности каждого метода и его ограничения, а также уметь относиться критически к выводам, основанным на результатах подобных исследований. Именно на такого читателя ориентирована книга Драго, и в этом, по нашему мнению, ее главное достоинство. В предлагаемой читателю книге рассмотрен ряд физических методов, которые можно определить как методы спектроскопические, поскольку в основе их лежат электронные, колебательные и вращательные спектры, ядерный магнитный резонанс. Содержание Предисловие ....................... 5 Из предисловия автора ..... .............. 9 ЧАСТЬ I. СТРОЕНИЕ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ Глава 1. Строение атомов................. 15 Волновые свойства электронов ............... 15 Описание положения и импульса электрона......... 16 Математическое описание волнового движения........ 17 Уравнение Шрёдингера.................. 19 Решение уравнения Шрёдингера............. 19 Квантовые числа.................... 24 Вид атомных орбиталей................. 26 Распространение волнового уравнения на другие атомы ..... 32 Относительные энергии орбиталей ............. 34 Символы термов и векторная модель............ 37 Символы термов для возбужденных состояний........ 40 Упражнения...................... 4/ Цитированная литература................. 43 Глава 2. Химическая связь................. 44 Вариационный принцип ................. Рассмотрение молекулы водорода ............ • Обменное взаимодействие электронов........... Применение теории валентных связей............ ^ Общий случай — молекула XY. Электроотрицательность . ... 51 Более сложные молекулы. Резонанс............ Перекрывание атомных орбиталей............. Гибридные орбитали .................. „ Гибридные орбитали с участием d-орбиталей......... Энергетика образования гибридных связей.......... ,,. Неэквивалентность орбиталей ............ ' ' 67 Связи а и я..................... eg Применения теории молекулярных орбиталей......... Молекулярные орбитали в двухатомных молекулах с одинаковыми ^ атомами ...................... Молекулярные орбитали в двухатомных молекулах из неодинаковых атомов ....................... 75 Электронодефицитные молекулы ............. 77 Делокализованные я-электронные системы.......... 79 Описание некоторых молекул межгалоидных соединений в методе молекулярных орбиталей ................ 80 Качественное сопоставление методов валентных связей и молекулярных орбиталей................... 81 Электростатическая связь.............,. . . . 82 Ионная связь.................... 82 Ион-дипольное взаимодействие.............. 82 Диполь-дипольное взаимодействие ............ 83 Взаимодействие диполя с индуцированным диполем...... 84 Лондоновское дисперсионное взаимодействие......... 84 Водородная связь................... 85 Ковалентность и .поляризуемость............. 85 Водородная связь ................... 85 Упражнения...................... 87 Цитированная литература................. 89 Дополнительная литература ................ 89 Глава 3. Описание связей в комплексных соединениях в теории поля лигандов и в методе молекулярных орбиталей ......................91 Теория поля лигандов.................. 91 Форма и положение орбиталей.............. 91 Комплексы с координационным числом 6.......... 91 Комплексы с координационным числом 4.......... 100 Сводка данных о расщеплении rf-уровней.......... 102 Сила поля лигандов и окраска комплексов......... 102 Рассмотрение связи в комплексах на основе теории молекулярных орбиталей ...................... Ю5 Упражнения...................... Ц2 Цитированная литература................. ИЗ Дополнительная литература................ ИЗ ЧАСТЬ II. СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Глава 4. Симметрия и таблицы характеров.........117 Введение .......................Ц7 Элементы симметрии..................118 Центр симметрии, или центр инверсии...........118 Ось вращения....................119 Плоскости симметрии, или плоскости отражения (зеркальные плоскости-) .......................121 Оси вращения-отражения. Несобственные вращения...... 122 Идентичность .................... 123 Точечные группы.................... 124 Теория групп и таблицы характеров ............. 128 Пространственная симметрия ............... 136 Упражнения...................... 137 Цитированная литература ................. 138 Глава 5. Общее введение в спектроскопию..........139 Природа излучения................... 139 Энергии, соответствующие различным типам излучения..... 140 Энергии атомных и молекулярных переходов......... 141 Правила отбора . . ,................. 144 Общие приложения................... 145 Определение концентраций ............... 145 Идентификация ................... 148 Изобестические точки ................. 149 Упражнения...................... 150 Цитированная литература................. 151 Дополнительная литература ................ 151 Глава 6. Электронные спектры поглощения.........152 Колебательные и электронные уровни энергии двухатомной молекулы........................ 152 Введение в теорию электронных переходов..........154 Связь кривых потенциальной энергии с электронными спектрами . 154 Номенклатура ....................156 Отнесение переходов .................. 162 Силы осцилляторов..................165 Интенсивности электронных переходов...........166 Спектры поглощения в поляризованном свете........16° Переходы с переносом заряда..............1°" • Приложения электронной спектроскопии...........1^0 Идентификация ...................1™ Молекулярные соединения иода.............1 Влияние полярности растворителя на спектры переноса заряда . . I'7 Спектры комплексов переходных металлов.......... Правила отбора и интенсивности переходов ......... Природа электронных переходов в комплексных соединениях . • Конфигурации d2, d7, d1 и rf8...............^ Использование диаграмм Оргела............. Вычисление Da и 8 для комплексов Ni11.........• г 1 \У-\ Данные о структуре, полученные из электронных спектров . • • Другие применения сведений, связанных с электронными переходами Упражнения......................202 Цитированная литература.................204 Дополнительная литература................206 Глава 7. Колебательные и вращательные спектры. Инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния и микроволновая спектроскопия.....207 Введение .......................207 Гармонические и ангармонические колебания.........207 Поглощение излучения молекулярными колебаниями. Правила отбора .......................208 Силовая постоянная .................. 209 Колебания многоатомных молекул............211 Эффекты, обусловливающие появление полос поглощения .... 212 Анализ нормальных колебаний и отнесение полос.......215 Групповые колебания ................. 216 Ограничения приближения групповых колебаний.......217 Спектры комбинационного рассеяния...........219 Поляризованные и деполяризованные линии комбинационного рассеяния .......................222 Смысл символов, используемых для описания различных колебаний 223 Использование соображений симметрии для определения числа линий, активных в инфракрасном спектре и спектре комбинационного рассеяния....................223 Требования симметрии для взаимодействий, возникновения комбинационных полос и резонанса Ферми...........231 Микроволновая спектроскопия..............232 Определение валентных углов и длин связей.........232 Измерение дипольного момента молекулы.........234 Вращательные спектры комбинационного рассеяния......234 Применения инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния ......................234 Методика .....................235 Идентификация ...................240 Спектры газов....................244 Использование правил отбора в инфракрасных спектрах и спектрах комбинационного рассеяния для определения структур неорганических соединений ...................248 Системы с водородными связями.............251 Изменение спектров донорных молекул при координации .... 252 Изменения в спектрах, сопровождающие изменение симметрии при координации ....................255 Упражнения......................256 Цитированная литература ................. 259 Дополнительная литература .... ...........261 Глава 8. Спектры ядерного магнитного резонанса......262 Теория спектров ЯМР..................262 Химический сдвиг ...................266 Химические сдвиги в некоторых системах, исследованных с по- мошью метода ЯМР..................273 Механизм электронного экранирования и факторы, влияющие на величину химического сдвига..............276 Химические сдвиги, в которых локальный диамагнитный член не является доминирующим ................281 Спин-спиновое расщепление................284 Механизм спин-спинового взаимодействия для передачи ядерного спина........................288 Использование спин-спинового взаимодействия в исследованиях строения молекул ................... 289 Приложения, основанные на значениях констант взаимодействия . 294 Сложные спектры, возникающие при /~Д..........298 Химический обмен и другие факторы, влияющие на ширину линий 303 Влияние химического обмена на спектры и оценка скоростей быстрых реакций.....................305 Проявления ядер с квадрупольными моментами в ЯМР.....314 Метод двойного резонанса................315 Исследования обменных реакций между лигандами и ионами металла с помощью метода ЯМР..............319 ЯМР парамагнитных комплексов. Контактные сдвиги......323 Другие применения метода ЯМР к проблемам неорганической химии 328 Упражнения......................333 Цитированная литература ................. 337 Дополнительная литература ................ 339 Глава 9. Спектры ядерного квадрупольного резонанса.....340 Введение .......................340 Влияние магнитного поля на спектры............344 Связь между градиентом электрического поля q и строением молекулы .......................345 Приложения ЯКР-метода.................346 Интерпретация данных по eQq...............346 Влияние кристаллической решетки на величину eQq.....347 Структурные выводы на основе ЯКР-спектров........348 Упражнения......................351 Цитированная литература.................351 Дополнительная литература................352 Глава 10, Электронный парамагнитный резонанс......353 Введение .......................^53 Изображение спектра..................^55 Сверхтонкое расщепление в некоторых простых системах . . 356 Сверхтонкое расщепление в различных соединениях ...... 357 Факторы, влияющие на величину g............363 Взаимодействия, влияющие на энергии неспаренных электронов в комплексах ионов переходных металлов .......... 367 Расщепление в нулевом поле и крамерсово вырождение .... 368 Анизотропия констант сверхтонкого взаимодействия ...... 372 Ядерные квадруполькые взаимодействия..........374 Спиновый гамильтониан ................375 Ширина линий в спектрах ЭПР твердых веществ ......... 377 Делокализация электронов ............... 377 Приложения ЭПР ...................379 Оценка скорости обмена электрона по данным спектров ЭПР . . 382 Другие приложения..................383 Упражнения......................385 Цитированная литература............г.....387 Дополнительная литература................388 Глава 11. ^-Резонансная спектроскопия (эффект Шссбауэра) . 389 Введение .......................389 Сдвиги резонансных линий, обусловленные изменением химического окружения .....................392 Квадрупольные взаимодействия .............393 Магнитные взаимодействия ...............394 Приложения уРезонансн°й спектроскопии...........395 Упражнения......................399 Цитированная литература ................. 399 Дополнительная литература ................ 400 Глава 12. Масс-спектрометрия...............401 Введение .......................401 Получение и изображение спектра............401 Процессы, происходящие при взаимодействии молекулы с электронами с высокой энергией................405 Приложения масс-спектрометрии..............407 Идентификация и интерпретация масс-спектров.......407 Влияние изотопов на появление масс-спектра........410 Определение молекулярных весов.............412 Оценка теплот сублимации и исследование веществ, присутствующих в парах твердых тел с высокими теплотами плавления . . . 412 Потенциалы появления и потенциалы ионизации.......413 Упражнения......................414 Цитированная литература.................415 Цена: 150руб.
Назад	Заказ	На главную страницу