Peter W. Atkins - Physikalische Chemie

13 Kapitel 12Abb. 12.1 Die Energieniveaus eines Spin- -Kerns mit positivem gyromagnetischen ...Abb. 12.2 In der klassischen Betrachtungsweise werden magnetische Kerne als winz...Abb. 12.3 Der Aufbau eines typischen NMR-Spektrometers. Die zu untersuchende Pro...Abb. 12.4 Die Energieniveaus eines Elektronenspins in einem Magnetfeld. Da das g...Abb. 12.5 Der Aufbau eines typischen ESR-Spektrometers Typische Magnetfeldstärke...Abb. 12.6 Die phasenempfindliche Detektion registriert die erste Ableitung der A...Abb. 12.7 Der typische Bereich chemischer Verschiebungen (a) für 1H-Resonanz und...Abb. 12.8 Das 1H-NMR-Spektrum von 1-Methoxy-2-propanon. Die stufenartigen Kurven...Abb. 12.9 Die Abhängigkeit der chemischen Verschiebung von der Elektronegativitä...Abb. 12.10 Das Feld eines magnetischen Punktdipols. Die drei farbigen Schattieru...Abb. 12.11 Der Verlauf von 1 − 3 cos 2 Θ als Funktion des Winkels Θ .Abb. 12.12 Die abschirmenden und entschirmenden Effekte des Ringstroms, der von ...Abb. 12.13 Ein aromatisches Lösungsmittel (hier Benzol) kann lokale Ströme erzeu...Abb. 12.14 Das 1H-NMR-Spektrum von Chlorethan. Protonen, die ein Multiplett erze...Abb. 12.15 Die Energieniveaus eines AX-Systems. Die vier Niveaus auf der linken ...Abb. 12.16 Eine alternative Darstellung der Energieniveaus und Übergänge aus Abb...Abb. 12.17 Der Einfluss der Spin-Spin-Kopplung auf ein AX-Spektrum. Jede Resonan...Abb. 12.18 Die X-Resonanz eines AX 2-Teilchens erscheint ebenfalls als Dublett, d...Abb. 12.19 Die Entstehung des 1 : 2 : 1-Tripletts für die A-Resonanz in einem AX...Abb. 12.20 Die Entstehung des 1 : 3 : 3 : 1-Quartetts für die A-Resonanz eines A...Abb. 12.21 Die von der Karplus-Gleichung vorhergesagte Abhängigkeit der Spin-Spi...Abb. 12.22 Die Entstehung der Fermi-Kontaktwechselwirkung. Aus der Ferne betrach...Abb. 12.23 Der Polarisationsmechanismus für die Spin-Spin-Kopplung (1 J XY). Die b...Abb. 12.24 Der Polarisationsmechanismus für die 2 J HH-Kopplung. Die Information ü...Abb. 12.25 Links sind die Energieniveaus eines A 2-Systems in Abwesenheit von Spi...Abb. 12.26 Die NMR-Spektren eines AX-Systems (a) und eines „angenäherten“ A 2-Sys...Abb. 12.27 In dem hier gezeigten Molekül sind die chemischen Umgebungen der beid...Abb. 12.28 Das 1H-NMR-Spektrum von Ethanol. Die rot gedruckten Buchstaben zeigen...Abb. 12.29 Beim „Magic-Angle-Spinning“ rotiert die Probe in einem Winkel von 53,...Abb. 12.30 Das Vektormodell des Drehimpulses für einen einzelnen Spin- -Kern mit...Abb. 12.31 Die Magnetisierung einer Probe aus Spin- -Kernen ist die Vektorsumme ...Abb. 12.32 (a) In einem Resonanzexperiment wird ein zirkular polarisiertes Radio...Abb. 12.33 In einem rotierenden Bezugssystem liegen die Vektoren, die die Spins ...Abb. 12.34 (a) Wenn das Radiofrequenzfeld für eine bestimmte Zeit angelegt wird,...Abb. 12.35 Eine einfache frei abklingende Induktion einer Probe von Spins mit ei...Abb. T1Abb. T2Abb. T3Abb. 12.36 Eine Lorentz-Absorptionslinie. Ihre Halbwertsbreite ist umgekehrt pro...Abb. 12.37 Frei abklingende Induktionen (der Zeitbereich) und die zugehörigen Sp...Abb. 12.38 Der Einfluss der Geschwindigkeit der Molekülbewegung (Rotation oder F...Abb. 12.39 (a) Die Wirkung eines 180°-Pulses und eines nachfolgenden 90°-Pulses ...Abb. 12.40 Die Folge der Pulssequenz 90°− τ −180°− τ , hier betrachtet in einem Bezu...Abb. 12.41 Die Energieniveaus eines AX-Systems und ihre Besetzungszahlen. Jedes ...Abb. 12.42 (a) Wenn der Übergang von X gesättigt ist, sind die Besetzungszahlen ...Abb. A1 In einem linear variierenden Magnetfeld kommen alle Protonen in einer be...Abb. A2 Ein großer Vorteil der MRT ist, dass sie Weichteile darstellen kann, wie...Abb. 12.43 Ein angelegtes Magnetfeld kann eine Zirkulation von Elektronen durch ...Abb. 12.44 Die Hyperfeinwechselwirkung zwischen einem Elektron und einem Spin- -...Abb. 12.45 Das ESR-Spektrum des Benzol-Radikalanions in Lösung. a ist die Hype...Abb. 12.46 Die Analyse der Hyperfeinstruktur des ESR-Spektrums eines Radikals mi...Abb. 12.47 Die Analyse der Hyperfeinstruktur des ESR-Spektrums eines Radikals mi...Abb. 12.48 Der Polarisationsmechanismus für die Hyperfeinwechselwirkung in π-Ele...Abb. A1 ESR-Spektren des Di- tert -butylnitroxidradikals bei 292 K (rot) und 77 K ...Abb. A2 ESR-Spektren des Benzyl- tert -butylnitroxidradikals (a) in Wasser und (b)...

14 Kapitel 13Abb. 13.1 Die 18 dargestellten Moleküle können auf 18! verschiedene Arten auf vi...Abb. 13.2 Eine unendliche Zahl von äquidistanten Energieniveaus, für die im Text...Abb. 13.3 Die Zustandssumme für das in Abb. 13.2 gezeigte System (z. B. einen ha...Abb. 13.4 Die Besetzungszahlen der Energieniveaus des Systems aus Abb. 13.2 bei ...Abb. 13.5 Die Zustandssumme eines Zweiniveausystems als Funktion der Temperatur....Abb. 13.6 Die relativen Besetzungszahlen der beiden Niveaus eines Zweiniveausyst...Abb. 13.7 Die Beiträge zur Rotationszustandssumme eines HCl-Moleküls bei 25 °C. ...Abb. 13.8 Die Berechnung der Rotationszustandssumme umfasst einen Beitrag für al...Abb. 13.9 Die Zahlenwerte der individuellen Terme der Form , die zur gemittelte...Abb. 13.10 Die relativen Besetzungszahlen der Rotationszustände von CO 2. Nur Zus...Abb. 13.11 Die zwölf äquivalenten Orientierungen eines Benzolmoleküls, die durch...Abb. 13.12 Die Schwingungszustandssumme eines Moleküls in der harmonischen Näher...Abb. 13.13 Der zweifach entartete elektronische Grundzustand von NO (Spin- und B...Abb. 13.14 Die elektronische Zustandssumme von NO als Funktion der Temperatur. D...Abb. 13.15 Die Gesamtenergie eines Zweiniveausystems (als Vielfaches von N ε) als...Abb. 13.16 Mittlere Rotationsenergie eines unsymmetrischen linearen Kreisels als...Abb. 13.17 Die Abhängigkeit der mittleren Schwingungsenergie eines harmonischen ...Abb. 13.18 Eine schematische Darstellung des kanonischen Ensembles, hier für . ...Abb. 13.19 Die Zustandsdichte ist die Zahl der Zustände in einem Energieinterval...Abb. 13.20 Um die Form der Verteilung der Mitglieder des kanonischen Ensembles ü...Abb. 13.21 Der Verlauf der (normierten) Funktion f ( x ) = e n xn e −nxfür drei unt...Abb. 13.22 Die potenzielle Energie zwischen den Molekülen in einem realen Gas ka...Abb. 13.23 Die Temperaturabhängigkeit des Schwingungsbeitrags zur Wärmekapazität...Abb. 13.24 (a) Wenn einem System Wärme zugeführt wird, bleiben die Energieniveau...Abb. 13.25 Die Temperaturabhängigkeit der molaren Entropie eines Zweiniveausyste...Abb. 13.26 Die Variation des Rotationsbeitrags zur molaren Entropie eines linear...Abb. 13.27 Die Temperaturabhängigkeit der molaren Entropie einer Ansammlung von ...Abb. 13.28 Die möglichen Anordnungen der Wasserstoffatome um ein zentrales Sauer...Abb. 13.29 Die sechs möglichen Anordnungen von Wasserstoffatomen in den in Abb. ...Abb. 13.30 Definition von Δ R E 0bei der Berechnung von Gleichgewichtskonstanten. ...Abb. 13.31 Die Anordnung der Energieniveaus von R(eaktanten) und P(rodukten). Im...Abb. 13.32 Bei der Ermittlung der Zusammensetzung eines Systems im Gleichgewicht...Abb. 13.33 Das im Text verwendete Modell zur Untersuchung der Einflüsse von Grun...Abb. A1 Auftragung des Umwandlungsgrads θ gegen s für verschiedene Werte von σ. ...Abb. Z1 Ein flaches Hartkugelpotenzial zur Beschreibung der potenziellen Energie...Abb. Z2 Das Volumen des Bereichs anziehender Wechselwirkungen innerhalb der Funk...Abb. 13.34 Die Temperaturabhängigkeit der molaren Wärmekapazität bei konstantem ...