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索里娅

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[求助] 氧气分子在磁场中的排布

请教一个化学问题
氧气分子在不均匀磁场中，是不是呈现规则的排布，其共价键方向与磁场他梯度方向是平行的还是垂直的？

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1楼 2017-08-17 23:11:15

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yjjc2012

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索里娅(冰点降温代发): 金币+2 2017-08-21 16:49:01
冰点降温: 回帖置顶 2017-08-21 16:49:03

肯定是不规则的。在磁场中，氧分子的两个未成对π反键电子确实具有一定的取向性，但由于两个取向(顺磁和反磁)的能级差别不是很大，根据玻尔兹曼发布，低能级取向的电子只比高能级的略多。氧分子由于热扰动，没有取向性

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13楼2017-08-21 16:04:12

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索里娅

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冰点降温: 回帖置顶 2017-08-22 09:07:46

引用回帖:

13楼: Originally posted by yjjc2012 at 2017-08-21 16:04:12
肯定是不规则的。在磁场中，氧分子的两个未成对π反键电子确实具有一定的取向性，但由于两个取向(顺磁和反磁)的能级差别不是很大，根据玻尔兹曼发布，低能级取向的电子只比高能级的略多。氧分子由于热扰动，没有取向 ...

我觉得当外加的磁场比较大时，氧气分子应该是规则运动的，只要有自旋未抵消的电子时肯定是顺磁性的，并且顺磁性分子相比较同级别抗磁性分子的磁化率高100倍左右。我们在试验中已经证明的氧气分子在磁场中的加速运动，但是只是不知道氧气分子在磁场中的排布，你说的有文献理论支持吗？能不能给我更加详细的给我说一下呢？

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14楼2017-08-22 08:34:36

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索里娅(冰点降温代发): 金币+3 2017-08-23 09:34:32

引用回帖:

14楼: Originally posted by 索里娅 at 2017-08-22 08:34:36
我觉得当外加的磁场比较大时，氧气分子应该是规则运动的，只要有自旋未抵消的电子时肯定是顺磁性的，并且顺磁性分子相比较同级别抗磁性分子的磁化率高100倍左右。我们在试验中已经证明的氧气分子在磁场中的加速运动 ...

不需要文献。任何一本透测地讲解核磁共振或者顺磁共振的教科书都会有详细的计算，如Atkins物化教材。

我特意算了一下，在0.3T的磁场中（顺磁共振常见磁场）中，顺磁的电子数比反磁的仅仅多千分之一余。当然氧气分子的宏观顺磁性肯定有。

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索里娅

15楼2017-08-22 22:28:09

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引用回帖:

17楼: Originally posted by 索里娅 at 2017-08-23 12:06:23
非常感谢，大概了解了一些。我再去看看书搞搞懂，谢谢！...

不客气。顺便说下，氧分子宏观顺磁性就是因为外加磁场正反方向的两种电子数有差异，每个电子自旋产生的磁矩做向量加和后，得到一个总磁矩。氧分子在强磁场下可以被加速，装液氧的容器可以象铁那样被电磁场吸引，都是这个总磁矩在起作用

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18楼2017-08-23 21:49:51

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引用回帖:

19楼: Originally posted by 索里娅 at 2017-08-24 15:48:30
你好！
能再请教你一个问题吗？既然不能用上面的那种说法，那可以这样说嘛：When magnetized, the oxygen molecule has a magnetic moment parallel to the external magnetic field...

When magnetized这个说法不是很明确，建议改成 When an external magnetic field is applied。 The oxygen molecule是单数，但是总磁矩是大量未成对电子的统计作用（向量加和），所以要用复数。

我会改成： When an external magnetic field is applied， oxygen molecules exhibit a bulk magnetic moment parallel to the field.

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20楼2017-08-24 16:45:47

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9楼: Originally posted by xztqj47 at 2017-08-20 14:12:04

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