پاورپوینت کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی

  • Code: # 1088

  • تعداد صفحات: 305
  • فرمت فایل: پاورپوینت
  • سال: مشخص نشده
  • مقطع: دانشگاهی
  • دسته بندی: دانشگاهی
قیمت: ۲۹,۹۵۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پاورپوینت کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی

    ***2

    •طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای

    •بخش اول : مفهوم اولیه

    رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR)یک روش طیف سنجی است که برای شیمیدانان آلی از اهمیتی والا نسبت به طیف سنجی مادون قرمز برخوردار است . بسیاری از هسته ها را می توان با فنون NMR مطالعه کرد ، ولی هیدروژن و کربن بطور معمول مورد استفاده قرار می گیرند .

    •رزونانس مغناطیسی هسته ای ما را از تعداد هر نوع هیدروژن مطلع می سازد . به علاوه این روش ،  اطلاعاتی راجع به طبیعت محیط اطراف این گونه اتمهای هیدروژن به دست می دهد .

    ***3

    •حالات اسپین هسته

    •بسیاری از هسته های اتمها دارای خصلتی هستند که اسپین خوانده می شود : هسته ها به گونه ای رفتار می کنند که گویی در حال چرخش هستند . در حقیقت اتمهایی که عدد جرمی فرد ، عدد اتمی فرد یا هر دو را دارند ، دارای گشتاور زاویه اسپین کوانتایی و گشتاور مغناطیسی هستند . معمولیترین هسته هایی که دارای اسپین هستند  ، عبارتند از

          

    ***5

    •گشتاور مغناطیسی هسته

    •در یک میدان مغناطیسی ، حالات اسپین انرژی یکسانی را نخواهند داشت ، زیرا یک هسته ذره ای باردار بوده و هر ذره باردار متحرک خود تولید میدان مغناطیسی می کند . بنابراین ، یک هسته دارای گشتاور مغناطیسی (    ) است که به وسیله بار و اسپین آن تولید می شود . یک هسته هیدروژن می تواند اسپینی موافق جهت عقربه های ساعت (2/1+)یا مخالف جهت عقربه های ساعت (2/1-)داشته باشد و در این دو حالت ̦گشتاورهای مغناطیسی خود را یا در جهت میدان و یا در خلاف جهت آن قرار می دهند(شکل 1) .

    ***7

    •پدیده رزونانس مغناطیسی هسته ای هنگامی رخ می دهد که هسته های هم جهت میدان اعمالی شده انرژی جذب کرده و جهت اسپین خود را نسبت به آن تغییر دهند (شکل 3) .
    •جذب انرژی ̦ یک فرآیند کوانتایی بوده و انرژی جذب شده برابر اختلاف انرژی انرژی بین دو حالت موجود است : 

     

    ***9


    •میزان اختلاف ترازهای انرژی بستگی به نوع هسته دارد . هر هسته دارای نسبت گشتاور مغناطیسی به گشتاور زاویه ای ویژه ای است ، زیرا هر هسته دارای جرم و بار متفاوتی است . این نسبت را نسبت گردش مغناطیسی (  ) گویند که برای هر هسته مقدار ثابتی است و تابعیت انرژی از میدان مغناطیسی را تعیین می کند :
    •چون گشتاور زاویه ای هسته بر حسب واحدهای            کوانتایی شده پس معادله به صورت زیر در می آید :

    •و مقدار فرکانس انرژی جذب شده :

     

    ***10

    •مکانیسم جذب (رزونانس)

    •در یک میدان مغناطیسی اعمال شده ، پروتونها شروع به حرکت تقویمی و جذب انرژی می کنند . این پدیده شبیه به آن چیزی است که در یک فرفره مشاهده می شود . بر اثر تاثیر میدان جاذبه زمین ،  فرفره شروع به لرزش یا چرخش حول محور خود می کند .

    •یک هسته چرخنده نیز تحت تاثیر میدان مغناطیسی اعمال شده ̦ همان گونه عمل می کند .هنگامی که میدان مغناطیسی به کار افتد ̦ آن هسته شروع به چرخش حول محور اسپین خود  می کند که دارای فرکانس زاویه ای      (فرکانس لارمور ) است . 

     

    ***11
    •این فرکانس  مستقیما متناسب با قدرت میدان مغناطیسی اعمال شده است . با ایجاد چنین فرکانسی ، دو میدان جفت شده و انرژی تابش ورودی به هسته منتقل می گردد و موجب تغییر اسپین می شود . این عمل رزونانس نامیده می شود .

     

    ***12

    نسبت بولتزمن اسپینهای هسته ای در سطوح فوقانی و زیرین را می توان از معادله زیر به دست آورد :

    •مثلا برای دستگاهی که در 60MHz کار می کند و در دمای 298K  ،  تعداد هسته های موجود در حالت اسپینی پایینتر 1,000,009 هسته و تعداد هسته هایی که حالت اسپینی بالاتر را اشغال نموده اند 1,000,000 هسته هستند :

     

    ***13

    •هسته های مازاد آنهایی هستند که اجازه مشاهده رزونانس را می دهند . هنگامیکه جمعیت هر دو تراز برابر گردد , در آن صورت حالت اشباع شدگی رخ داده و رزونانسی مشاهده نمی شود . اشباع شدگی هنگامی بسرعت رخ می دهد که قدرت سیگنال RF بسیار زیاد باشد . با افزایش فرکانس دستگاه , اختلاف انرژی بین دو حالت فزونی یافته , و در نتیجه جمعیت مازاد افزایش می یابد .

    تغییرات مازاد هسته های H با فرکانس دستگاه

     

    ***14

    •تغییر مکان شیمیایی و اثر مانع  

    •اهمیت رزونانس مغناطیسی هسته ای از آن جا آشکار می شود که در یک مولکول ، تمام پروتون ها در یک فرکانس رزونانس نمی کنند . این بدین دلیل است که پروتون های مولکول توسط الکترونها احاطه شده و محیط الکترونی هر یک از پروتونها بطور جزیی با دیگر پروتونها فرق می کند . به عبارت دیگر ، پروتونها توسط الکترونهایی که آنها را احاطه کرده اند پوشیده یا محافظت می شوند . در یک میدان معناطیسی ، الکترونهای ظرفیتی پروتونها می چرخند . این چرخش که جریان دیامغناطیس محلی خوانده می شود ، تولید میدان مغناطیسی متضادی می کند که در جهت مخالف میدان مغناطیسی اعمال شده عمل می نماید . این اثر که مانع دیامغناطیسی یا آنیزوتروپی دیا مغناطیسی نامیده میشود.

     

    ***15

    •در یک اتم ، جریان مغناطیسی محلی تولید یک میدان مغناطیسی ثانویه می نماید که دارای جهتی مخالف میدان مغناطیسی اعمال شده است . در نتیجه آنیزوتروپی دیا مغناطیس ، پروتون در مولکول بسته به دانسیته الکترونی اطراف آن از جانب میدان مغناطیسی اعمال شده محافظت می شود . هر قدر دانسیته الکترونی اطراف یک هسته بیشتر باشد میدان مغناطیسی تولید شده توسط الکترونها ،  که در جهت عکس میدان اعمال شده است ،  بیشتر خواهد بود .

     

  • فهرست و منابع پاورپوینت کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی

    فهرست:

    طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای

    حالات اسپین هسته

    گشتاور مغناطیسی هسته

    جذب انرژی

    مکانسیم جذب

    دانسیته جمعیتهای حالات اسپین

    تغییر مکان شیمیایی و اثر مانع

    طیف سنج رزونانس مغناطیسی هسته ای

    معادل بودن شیمیایی – مرور  مقدماتی

      انتگرال  و انتگرال گیری

    محیط شیمیایی و تغییر مکان شیمیایی

    اثر مانع دیا مغناطیس محلی

    آنیزوتروپی مغناطیسی

    قاعده (N+1) شکاف اسپین - اسپین

    منشا شکاف اسپین – اسپین

    گروه اتیلن (                      )

    مثلث پاسکال

    ثابت کوپلاژ

    منبع:

    ندارد.

دانلود قالب آماده درسی دانشگاهی پاورپوینت کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی
  • ثبت سفارش
    عنوان محصول
    قیمت