Ressonància magnètica nuclear: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m Robot inserta {{Autoritat}} |
m Corregit: Al te un > Al té un |
||
Línia 36:
Tots els [[nucleons]], és a dir els [[neutrons]] i [[protons]] que formen els [[nuclis atòmics]], tenen una propietat [[mecànica quàntica|quàntica]] intrínseca anomenada [[espín]]. L'espín total del nucli ve donat pel [[nombre quàntic d'espín]] ''S''. Si el nombre total tant de protons com de neutrons a un [[nucleid]] és parell, aleshores {{nowrap|''S'' {{=}} 0}}, que vol dir que el nucli no té espín. El que passa en aquests casos és que els protons i els neutrons (que són partícules amb espín-{{frac|1|2}} i per tant [[fermions]]) es poden aparellar exactament, igual que quan els electrons s'aparellen als [[orbital atòmic|orbitals atòmics]] donant un espín total de zero.
A diferència dels electrons, l'energia d'un protó i un neutró és menor quan els seus espins són paral·lels, '''no anti-paral·lels''', ja que aquesta configuració paral·lela no infringeix el [[principi d'exclusió de Pauli]] perquè aquests dos nucleons tenen una subestructura, els [[quark|quarks]]. Per tant, l'estat fonamental d'espín pel deuteró (el nucli de [[deuteri]], l'isòtop <sup>2</sup>H de l'hidrògen)—que només té un protó i un neutró—té un espín total de '''1''', ''no de zero''. Això implica que un deuteró aïllat exhibeix un espectre de RMN d'absorció característic d'un nucli quadrupolar d'espín '''1''', que en l'estat "rígid" a temperatures molt baixes és el típic ''doblet'' (no un singlet com <sup>1</sup>H aïllat o qualsevol altre fermió aïllat o nucli dipolar d'espín {{frac|1|2}}). Per altra banda, degut al principi d'exclusió de Pauli, l'isòtop [[triti]] de l'hidrògen ha de tenir un parell d'espins antiparal·lels de neutrons (d'espín total zero), a més d'un protó d'espín 1/2. Per tant, el caràcter del nucli de triti és magnètic dipolar, ''no quadrupolar''—com el del deuteró—i l'espin total del nucli de triti és 1/2, com el de l'isòtop més abundant de l'hidrògen, el nucli <sup>1</sup>H (el [[protó]]). L'absorció RMN de radio freqüència del triti is una mica més gran que la del <sup>1</sup>H perquè el nucli de triti té una [[fracció giromagnètica]] una mica més gran que <sup>1</sup>H. En molts altres casos de nuclis ''no radiactius'', l'espin total tampoc és zero. Per exemple, el nucli <sup>27</sup>Al
Un espín no zero sempre s'associa amb un [[moment magnètic]] (''μ'') no zero mitjançant la relació {{nowrap|''μ'' {{=}} ''γS''}}, on ''γ'' és la [[fracció giromagnètica]]. És aquest moment magnètic que permet l'observació de l'espectre RMN d'absorció causat per la transició entre nivells d'espín nuclear. La majoria de nucleids (amb algunes poques excepcions) que tenen un nombre parell de protons i un nombre parell de neutrons tenen un moment magnètic nuclear zero, i també tenen moments magnètics dipolars i quadrupolars zero. Per tant, aquests nucleids no exhibeixen un espectre RMN d'absorció. <sup>18</sup>O és un exemple d'un nucleid que no presenta absorció RNM, mentres que <sup>13</sup>C, <sup>31</sup>P, <sup>35</sup>Cl i <sup>37</sup>Cl són nucleids que exhibeixen un espectre RMN d'absorció. Els dos últims nuclis són quadrupolars mentres que els dos anteriors <sup>13</sup>C i <sup>31</sup>P són dipolars.
| |||