2600

2800

3000

3200

3400

3600

Rys.2b

⊥

g  =2.081

g

II

=2.410

G

 

 

I Kolokwium...............

 

egzamin................................................ 

 
I. Przedstaw 3 główne oddziaływania spinu elektronowego opisywane Hamiltonianem spinowym, które są 
źródłem widma EPR i jego rozszczepień 

 

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 g

e

 wolnego elektronu jest poprawiony z powodu oddziaływania 

spinowo-orbitalnego   
b) omów jak można rozróżnić widmo EPR kompleksów V(IV) (3d

1

) i Cu(II)  (3d

9

) na podstawie wartości g  

c) omów jak można rozróżnić widmo EPR i kompleksów metali z konfiguracją elektronową 

d

n

, 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 g

II 

 i A

II

 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

 

1.  a) Wskaż strzałką na Rysunkach 1 i 2 wartości  B

rez

 na osi B  odpowiadające odpowiednim parametrom g  

(g

izo

 lub/i  g

II

 i g

⊥

⊥

⊥

⊥

 

) i opisz te strzałki  wartościami parametrów g (g

izo

 lub/i  g

II

 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 parametrom oddziaływania nadsubtelnego i opisz ją 

parametrem A

izo

 lub A

II

 , A

N

 lub A

H

 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 [cm

-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 protonu),  
    a z jakimi jądrami  oddziałuje słabiej z powodu ich większej odległości od elektronu  

3450

3460

3470

3480

3490

3500

3510

Rys.1

= 9.78 GHz

ν

[G]

g

izo

= 2.0050

 

3000

3200

3400

3600

3800

4000

G

ν

Rys.2a

g

izo

=1.97

 = 9.75 GHz