核磁気共鳴スペクトル測定法の原理を理解するため、原子核のスピンと磁場、電磁波の関…
核磁気共鳴スペクトル測定法の原理を理解するため、原子核のスピンと磁場、電磁波の関係を整理した。記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ 核磁気共鳴で観測される電磁波は、紫外線の領域の電磁波である。用いる電磁波はラジオ波の領域です。
- ⑵ 芳香環に結合したプロトンは、環電流の影響で、アルカンのプロトンより高磁場側に現れる。環電流による反遮蔽で、芳香環のプロトンは低磁場側に現れます。
- ⑶ 質量数が12の炭素の原子核は核スピンをもち、強いシグナルを与える。質量数12の炭素の核スピンは0で、核磁気共鳴のシグナルを与えません。
- ⑷ 磁場の中で分かれた核スピンのエネルギー準位の間の遷移を、ラジオ波の吸収として観測する。核スピンの準位の差はラジオ波の領域のエネルギーに相当します。
- ⑸ 外部の磁場を強くするほど、核スピンの準位の間のエネルギー差は大きくなる。準位の差は磁場の強さに比例し、共鳴する周波数も高くなります。
解説
正解は、ラジオ波の吸収として観測するという記述と、磁場を強くすると準位の差が大きくなるという記述です。核スピンをもつ原子核は、磁場の中でエネルギーの異なる状態に分かれ、その差に相当するラジオ波を吸収します。質量数12の炭素は核スピンが0のため観測されず、構造の解析には質量数13の炭素を用います。芳香環のプロトンは環電流の影響で低磁場側に現れます。
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