1. Spektral usullar qaysi fizikaviy hodisaga asoslangan va unga qaysilar kiradi. Spektroskopik tadqiqot usullari yordamida qaysi fizikaviy kattaliklar orasidagi bog’lanish o’rganiladi

36. Spektr chiziqlarning (polosalarning) nozik tuzilishga ajralishining fizikaviy sabablari (CH₃ va CH₂ gruppalari misolida) (ekvivalent protonlar, magnit kvant sonlarining yig’indisi, maydon kuchlanganligi, spin, kombinasiya, integral intensivlik, kvartet, triplet, spin-spin ta’sir, kimyoviy bog’, nisbiy intensivlik, Paskal uchburchagi). CH₂ gruppasi ikkita ekvivalent protonining yadro magnit momentlari 1.a - rasmda strelkalar bilan ko’rsatilgan turlicha kombinasiyalarda bo’lishi mumkin. Rasmdagi 1 holatda ikkala yadro ham kvant soniga ega va ularning yig’indisi +1 ga teng. Bunday yadrolar hosil qilgan magnit maydonining ta’sirida CH₃ gruppasi protonlarining signali kuchlanganligi past bo’lgan magnit maydonida ko’rinadi. Rasmdagi 2 holda keltirilgan kombinasiya natijasida CH₃ gruppasining spektridagi o’rtadagi chiziq va nihoyat 3 holatdagi kombinasiya natijasida CH₃ ning, kuchlanganligi yuqori bo’lgan maydondagi chizig’i hosil bo’ladi. Ikkala yadroning spinlari bir-biriga qarama-qarshi yo’nalishga ega bo’lgan holatning (2-holat) bo’lish ehtimoliyati 1 va 3 holatlarga tegishli kombinasiyalarning amalga oshish ehtimoliyatidan ikki marta kattadir (+1/2 va -1/2 spinga ega bo’lgan yadrolarning soni bir-biriga teng). Buning natijasida, markaziy chiziqning integral intensivligi uning ikkala yonida joylashgan chiziqlarning intensivligiga qaraganda ikki marta kattadir. CH₂ gruppa protonlari signalining nozik tuzilishini paydo bo’lishiga sabab bo’luvchi qo’shni CH₃ gruppa protonlari spinlarining joylashishi 1.b - rasmda ko’rsatilgan.

1 - rasm. -CH₂- (a) va -CH₃ (b) gruppalaridagi protonlar magnit momentlarining mumkin bo’lgan yo’nalishlari.
To’rtta turlicha natijalovchi spinga CH₂ gruppasining to’rtta ajralgan chizig’i mos keladi va ular orasidagi eng katta masofa 2 - rasmda ko’rsatilgan.
2- rasm. Etanolning ajratib ko’rsatishi yuqori bo’lgan YaMR spektri (ayni nusxasi)

Bu polosalarni chegaralovchi chiziqlar bilan cheklangan yuzalarning nisbatlari 1:3:3:1 ga teng bo’lib, ular orasidagi gerslarda o’lchangan masofa yoki deb belgilanadi. Oxirgi simvol uch bog’ uzoqlikda turgan H-H ta’sirni bildiradi (ikkala o’zaro ta’sir qiluvchi protonlar orasidagi masofa kimyoviy bog’lar soni bilan ifodalangan va bu sonni J ning yuqori indeksi ko’rsatadi). Metilen gruppasi signalining chiziqlari orasidagi masofa metil gruppasi signalining chiziqlari orasidagi masofaga teng bo’ladi. Umumiy holda, A yadroning polosasidagi ekvivalent bo’lmagan B atomi yadrosining ta’siri hisobiga hosil bo’lgan chiziqlar soni quyidagi formula orqali ifodalanadi.

(1)
bu yerda, - A yadroning spektridagi polosalar soni - ekvivalent bo’lgan B yadrolari spinlarining yig’indisi. Bu formulaning qo’llanilishi Bu polosalarning nisbiy intensivligi haqidagi ma’lumotni binomni qatorga yoyish koeffisiyentlari orqali olish mumkin, bu yerda, , r - noma’lum o’zgaruvchi; agar polosalar soni to’rtta bo’lsa va binomni qatorga yoyib, quyidagini olamiz

Bu ifodaning koeffisiyentlari 1:3:3:1 polosalarning nisbiy intensivligini beradi.
Agar, spini I = ½ bo’lgan yadrolarning spektridagi ajralish qaralayotgan bo’lsa, binomni yoyish koeffisiyentlarini esda saqlab qolish uchun, Paskal uchburchagidan foydalanish mumkin. Bu uchburchakni juda oson qurish mumkin, chunki, yuqori qatorda yonma-yon turgan ikkita ixtiyoriy elementning yig’indisi pastgi qatorda shu ikkalasining orasida turgan elementga tengdir. Agar, ekvivalent bo’lmagan gruppalarning B va C yadrolari uchinchi yadro A ning signalini multiplet strukturaga (nozik tuzilishning boshqacha nomlanishi) ajratsa, uning (ya’ni A ning) spektridagi polosalar soni quyidagi formula orqali ifodalanadi.
(2)

1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1