МАГНЕТОХИМИЯ, раздел физ. химии, изучающий зависимость между магн. свойствами вещества и его химагнетохимия строением, а также влияние магн. поля на реакц. способность химагнетохимия соединений.
Магн. свойства большинства веществ характеризуются магн. восприимчивостью, которая для диа- и парамагнетиков равна отношению спонтанной намагниченности к напряженности внеш. поля и для сильномагнитных веществ зависит от напряженности поля (смагнетохимияМагнитная восприимчивость. Магнитный момент). Первыми объектами магнетохимия были диамагнитные орг. вещества. Как показал П. Паскаль, для этих соед. значения молярной магн. восприимчивости cм, усредненные по всем направлениям и отнесенные к одной молекуле. подчиняются принципу аддитивности по атомам и химагнетохимия связям, например cм= nAcA + l, где nА - число атомов с восприимчивостью cА, l - поправка, зависящая от природы связей между атомами. Аддитивный подход был разработан также для неорг. диамагнитных ионных кристаллов. В настоящее время развивается аддитивная схема и для анизотропии магн. восприимчивости, которая обладает по сравнению с усредненным значением гораздо большей чувствительностью к взаимной ориентации функц. групп, внутри- и межмол. взаимодействиямагнетохимия
Сравнение эксперимагнетохимия значений магн. восприимчивости (или зависящих от нее свойств) с аддитивно вычисленными значениями используют для установления химагнетохимия строения молекул, изучения взаимного влияния атомов или ионов, исследования сольватации и комплексообразования, в конформац. анализе. Так, выявление аномально больших значений магн. восприимчивости, характерных только для ароматич. соед., является широко применяемым критерием ароматичности.
Для пара.агнитных веществ обычно сопоставляют эффективный (экспериментальный) магн. момент щфф, равный (cпара.Т)1/2 (T - абс. температура), с теоретич. значением, зависящим в общем случае от g-фактора и квантовых чисел молекулы, или анализируют не зависящий от температуры пара.агнетизмагнетохимия
Совр. магнетохимияпара.агнитных частиц основывается на трудах X. Бете (1929) и Дж. Ван Флека (1933), приведших к созданию кристаллического поля теории и поля лигандов теории. Согласно этим представлениям, пара.агнетизм молекул, например координационных соед., определяется числом неспаренных электронов, симметрией и силой кристаллич. поля (поля лигандов). По величине mэфф и его температурной зависимости можно судить о степени окисленияметалла. природе внутрикомплексных и межионных взаимод., пространств. структуре и симметрии координац. сферы. Так, магн. моменты ионов РЗЭ практически не зависят от окружения, поскольку поле лигандов слабо влияет на магн. момент, определяемый внутр. 4f-электронами. Иная картина наблюдается для ряда 3d-ионов переходных металлов, для которых mэфф редко достигает суммы спинового и орбитального магн. моментов вследствие того, что орбитальный магн. момент иона полностью или частично подавляется кристаллич. полемагнетохимия В некоторых ионах, например СrO42-, при отсутствии неспаренных электронов преобладает пара.агнетизм, который не зависит от температуры. Он обусловлен тем, что волновая ф-ция основного состояния иона в магн. поле включает слагаемые, отвечающие более высоким по энергии и обладающим магн. моментом возбужденным состояниям этого иона в отсутствие поля. В молекулах, содержащих более одного пара.агнитного иона (типа кластеров), отклонения mэфф от значений, ожидаемых для многоядерных соед., и вид температурной зависимости mэфф указывают, как правило, на проявление обменных взаимод. ферро- или антиферромагнитного типа между пара.агнитными ионами. Из-за этого, например, димер Сu2(ОСОСН3)4.2Н2О при низких температурах диамагнитен, а выше комнатной пара.агнитен. Возможны и косвенные межмол. обменные взаимодействия. Так, mэфф Os(IV) в кристаллич. K2OsCl6 равен 1,44 магнетона Бора, а в растворе из-за уменьшения антиферромагнитного обменного взаимод. между ионами Os(IV) mэфф возрастает до 1,94 магнетона Бора. Магн. свойства комплексов часто определяются симметрией координац. сферы; так, квадратные комплексы Ni(II) диамагнитны, а тетраэдрические пара.агнитны.
Благодаря тому что пара.агнитная восприимчивость значительно превосходит диамагнитную, методы магнетохимия используются также для обнаружения следов ферромагнитных примесей, недоступных для определения др. методами. В рамках магнетохимагнетохимия подхода некоторые химагнетохимия и биохимагнетохимия процессы объясняются изменением числа неспаренных электронов. Перспективными направлениями магнетохимия являются исследования непосредств. влияния магн. поля на смещение химагнетохимия равновесия, кинетику и механизм химагнетохимия реакций, в т. ч. гетерогенных (смагнетохимияИоны в газах, Магнитно-спиновые эффекты). К магнетохимия примыкают исследования магн. резонанса (ЯМР, ЭПР и др.), направленные на выявления связи между магн. свойствами и химагнетохимия строением молекул.
Лит.: Калинников В. Т., Ракитин Ю. А., Введение в магнетохимию, магнетохимия, 1980; Зеленцов В. В., Богданов А. П., Магнетохимия координационных соединений, магнетохимия, 1982 (ротапринт); Карлин Р., Магнетохимия., пер. с англ., магнетохимия, 1989; Вульфсон С. Г., "Успехи химии", т. 47, 1988, № 10, с. 1622-42.
С. Г. Вульфсон. В. В. Зеленцов.
