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08/11/25 20:40
양자역학에서 파동함수의 해로서 n, l, ml, ms 의 4개의 양자수가 조건으로 나오게 됩니다.
스핀양자수에 대해서 제대로 알고 싶으시다면 양자역학 공부를 해보시기를 추천해 드립니다.
08/11/25 21:22
무기화학에서도 간단하게 양자역학을 다룰겁니다. 교과서가 있다면 도입부에 양자수에 대한 자세한 설명이 나오니 읽어보시면 되요.
전 NMR은 교과서로는 도저히 공부가 안되더라구요..IR이라거나..나중에 실험이나 연구하다보면 자연스레 익혀집니다만.. 양자수의 정의를 이해하고 NMR의 원리에 대해 보신다면 충분히 이해할만 하실겁니다.
08/11/26 05:49
1. 중성자수와 양자수가 둘다 짝수이면 핵은 No spin
2. 중성자수와 양자수 합이 홀수이면 핵은 1/2, 3/2, 5/2...spin 을 가진다. 3. 중성자수와 양자수 가 둘다 홀수이면 핵은 정수의 1,2,3... spin 을 가진다. Proton, Electron, Neutron은 모두 1/2 의 spin number를 가집니다. Proton하고 Electron이 맞아 떨어지면 +/-가 캔슬되는거고, Neutron이 남아있으면 하나당 1/2씩 증가합니다. 주기율표에서 질량과 중성자수를 잘 살펴보세요. <FM 공식> 1(위첨자)H 의 경우 Unpaired proton 1 / Unpaired Neutron 0 = Net Spin 1/2 2(위첨자)H 의 경우 Unpaired proton 1 / Unpaired Neutron 1 = Net Spin 1 12(위첨자)C 의 경우 Unpaired proton 0 / Unpaired Neutron 0 = Net Spin 0 13(위첨자)C 의 경우 Unpaired proton 1 / Unpaired Neutron 0 = Net Spin 1/2 14(위첨자)N 의 경우 Unpaired proton 1 / Unpaired Neutron 1 = Net Spin 1 19(위첨자)F 의 경우 Unpaired proton 1 / Unpaired Neutron 0 = Net Spin 1/2 스핀은 자기장의 세기(단위 T:테슬라)와 비례하는데 1/2일때가 대개 큰값을 가집니다. 시험에 답쓸때는 이런식으로 해야합니다. 그러나, 물리화학이나 물리전공이 아닌이상 깊이 들어가기 힘들죠. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 따라서 간단한 대입이 있는데 (일명 고등학교 수준에서 가능한 꼼수!!!) 무조건 때려넣기~~~ 파울리의 배타원리와 훈트규칙을 준수하는 Shell Model Theory를 바탕으로 깔고, 양자와 중성자(즉 원자량)를 다 때려넣는겁니다. s, p, d, f 로 나가는 쉘 순서는 다아시죠? 1S(2)/2S(2)/2P(6)/3S(2)/3P(6)/4S(2)/3D(10)/4S ,()안은 쉘에 들어가는 갯수 +1/2와 -1/2 대신에 화살표 위아래로 표현하면 아주 쉽습니다. 0은 빈칸이고요. 스핀 하나당 1/2씩 칩니다. 1H = 1S1[+1/2,0] 여기서 한개가 1/2 이죠. 스핀합 1/2 12C = 1S2[+1/2, -1/2] 2S2[+1/2,-1/2] 2P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 3S2[+1/2,-1/2] 스핀합 0 13C = 1S2[+1/2, -1/2] 2S2[+1/2,-1/2] 2P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 3S2[+1/2,-1/2] 3P1[+1/2,0][0,0][0,0] 스핀합 1/2 14N = 1S2[+1/2, -1/2] 2S2[+1/2,-1/2] 2P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 3S2[+1/2,-1/2] 3P2 [+1/2,0][+1/2,0][0,0] 스핀합 1 19F = 1S2[+1/2, -1/2] 2S2[+1/2,-1/2] 2P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 3S2[+1/2,-1/2] 3P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 4S1 [+1/2,0] 스핀합 1/2 23Na = 1S2[+1/2, -1/2] 2S2[+1/2,-1/2] 2P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 3S2[+1/2,-1/2] 3P6[+1/2,-1/2][+1/2,-1/2][+1/2,-1/2] 4S2 [+1/2,-1/2] 3D3 [+1/2,0][+1/2,0][+1/2,0][0,0][0,0] 스핀합 3/2 31P = 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P1[+1/2,0][0,0][0,0] 스핀합 1/2 즉, 1/2의 net spin을 가지는 동위원소는 NMR에 쓰기에 아주 좋은 원소입니다. 저 원소들은 다 실제 시료로 쓰입니다. 1이나 3/2같은것도 쓸수는 있지만, gyromagnetic ratio(MHz/T)가 매우 떨어지기 때문에 안씁니다. * 예외 Deuterium 2H 는 1S2 = 스핀합 0이 아니라, 스핀합은 1이됩니다. 이건 그냥 외우세요 D는 1.
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