Principios de análisis instrumental

)}} 19A Teoría de la resonancia magnética nuclear 445 TABLA 19.1 Propiedades magnéticas de cuatro importantes núcleos con número cuántico de espín de 1/2 tH 2.6752 X 10 8 99.98 13c 6.7283 X 10 7 1.11 19p 2.5181 X 10 8 100.00 3lp 1.0841 X 10 8 100.00 a En un campo constante para igual número de núcleos. hEn un campo con intensidad de 4.69 T. las dos direcciones posibles respecto al campo, en función de su estado cuántico magnético. La energía potencial E de un núcleo en estas dos orientaciones o estados cuánticos está dada por ymh E = - ----¡;;- B 0 (19.3) La energía para un estado de energía menor m = + 1/2 (vea la figura 19.1) está dada por Para el estado m = -1/2la energía es yh E -1 12 = 4 1T Bo Por consiguiente, la diferencia de energía b.E entre los dos estados está dada por ó.E = yh Bo - (- yh Bo) = yh Bo 41T 41T 21T Momentos magnéticos (19.4) a) 1.00 200.00 0.016 50.30 0.83 188.25 0.066 81.05 Como en otros tipos de espectroscopia, las transiciones entre estados de energía pueden lograrse por absorción o emisión de radiación electromagnética de una frecuencia v 0 que corresponde en energía a ó.E. Por tanto, si se sustituye la relación de Planck ó.E = hv 0 en la ecuación 19.4, se obtiene la frecuencia de la radia– ción necesaria para producir la transición (19.5) Como se sugirió ya, la frecuencia de una transición magnética es proporcional a la intensidad del campo aplicado B 0 con una cons– tante de proporcionalidad de y/21T. El ejemplo 19.1 revela que se requiere radiación de radiofre– cuencia de alrededor de 200 MHz para conseguir cambiar la ali– neación del momento magnético del protón desde una dirección que es paralela al campo a otra que es opuesta a éste. 1 1 Sin campo 1 \ \ Energías Campo aplicado 8 0 E=- rfl.s 0 4rr b) 1 m=-2 1 111 =+ 2 FIGURA 19.1 Momentos magnéticos y niveles de energía para un núcleo con un número cuántico de espín de 1/2.