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Transcripción del video

en este vídeo vamos a hablar de anisotropías de a magnéticas y son palabras bastante rebuscadas hemos hablado del día magnetismo en vídeos anteriores y usamos la corriente en una espiral de alambre como analogía si la corriente se mueve en esta dirección en una espiral de alambre la ahí representa la corriente se crea un campo magnético exactamente en el centro de esta espiral el campo magnético apunta directamente hacia abajo y conforme nos alejamos del centro puedo agregar unas cuantas líneas de campo magnético y no hicimos esto en vídeos anteriores mientras te acercas a la inspira por dentro de la expira el campo magnético apuntará hacia abajo pero afuera de la espiral el campo magnético apuntará hacia arriba y lo mismo pasa en este lado el campo magnético está apuntando hacia abajo por dentro y el campo magnético apunta hacia arriba fuera de la espiral estamos hablando de la corriente estamos pensando en cargas positivas moviéndose pero eso no es lo que está pasando sabemos que en realidad son los electrones en los que se están moviendo y las cargas en movimiento crean un campo magnético los electrones se están moviendo en una dirección opuesta a la manera en la que definimos la corriente tenemos densidad electrónica moviéndose de esta manera y obtenemos un campo magnético si pensamos en el benceno el del seno tiene 6 electrones que por aquí arriba está el benceno así que ahora identifiquemos a los electrones pin 2 4 y 6 y si sometemos al benceno a un campo magnético aplicado aquí está nuestro campo magnético aplicado b 0 está apuntando hacia arriba esos 6 electrones pide el benceno van a circular para crear un campo magnético inducido y déjame continuar dibujando una representación de los electrones del benceno circulando los electrones que van en esta dirección y si los electrones están yendo en esta dirección entonces sabemos que el campo magnético inducido estaría apuntando hacia abajo aquí precisamente en el centro el campo magnético inducido estaría apuntando hacia abajo el campo magnético inducido apunta hacia abajo y mientras te alejas del centro nuevamente podemos dibujar más líneas de campo magnético y mientras te acercas a la espiral del anillo de benceno nuevamente adentro del anillo el campo magnético apunta hacia abajo y fuera del anillo del campo magnético apuntará hacia arriba hablemos del campo magnético experimentado por este protón el protón experimenta el campo magnético aplicado v0 pero también siente este campo magnético inducido que está en la misma dirección que el campo magnético externo así que esta es la dirección del campo magnético inducido afuera de la espiral así que para obtener el campo magnético efectivo que siente este protón tienes que sumar el campo magnético inducido al campo magnético aplicado para encontrar el campo magnético efectivo afuera del anillo obtenemos un campo magnético mayor obtenemos una diferencia mayor entre los estados de espín alfa y beta en términos de energía y una diferencia más grande en términos de energía significa la absorción de una frecuencia mayor y por ende obtienes un desplazamiento químico mayor y entonces el protón en el benceno tiene un desplazamiento químico de aproximadamente 7.27 partes por millón así que esto es solo para cualquier protón cualquier tipo de anillo de benceno aquí tu intervalo general será de 6.5 a 8 y hay varias moléculas que muestran este efecto de manera exagerada y veamos una de ellas como sabemos que este efecto es incluso verdadero si veo esta molécula tenemos un anillo gigante aquí así que déjame ir alrededor de él para que veas el contorno de este anillo gigante un anillo mucho más grande que el benceno tenemos muchos electrones espín más electrones piqué en el benceno por lo que solo resaltaré a algunos de ellos 24 8 y así sucesivamente puedes ver que tenemos enlaces simples y dobles alternados en esta molécula y entonces si pones a esta molécula en un campo magnético externo vamos a tener la misma situación que en el benceno así que pensemos en estos protones de aquí adentro 6 protones internos si ves al diagrama para el benceno si tienes un campo magnético externo aplicado ve 0 justo en el centro del anillo los protones internos se experimentan un campo magnético inducido que va hacia abajo que se opone al campo magnético externo así que continuemos dibujando eso aquí si aplicamos un campo magnético externo de cero los protones en el interior tienen un campo magnético inducido causado por el movimiento de esos electrones y el campo magnético inducido se opone al campo magnético aplicado y entonces el campo magnético efectivo sentido por esos protones internos es más pequeño entonces obtenemos un menor campo magnético efectivo un campo magnético más pequeño significa una diferencia en energía menor entre el estado de spin alfa y el beta debido a eso tenemos una señal de frecuencia más baja y un desplazamiento químico más bajo y el desplazamiento químico para estos seis protones internos resulta ser menos dos partes por millón piensa lo que quiere decir eso menos 2 es menor que el tms si volvemos aquí arriba el tms estaba en cero por lo que el menos 2 sería a la derecha pero no tenemos suficiente espacio para mostrarlo en este desplazamiento químico de aquí está pasando el tms es un efecto bastante exagerado podemos ver a los protones afuera del anillo también así que déjame resaltar esos tenemos 12 protones afuera del anillo ya que esos protones están afuera del anillo el campo magnético inducido está ahora en la misma dirección que el campo magnético aplicado por lo tanto obtenemos un campo efectivo mayor sentido por uno de esos protones un campo magnético más largo significa una diferencia en energía mayor entre tus estados de espn alfa y beta obtendrás una señal de frecuencia más alta y un desplazamiento químico más alto el desplazamiento químico es de aproximadamente 9 partes por millón así que la diferencia dramática entre estos desplazamientos químicos para estos protones internos y externos demuestra que tan poderoso puede ser este efecto usemos este efecto para explicar el desplazamiento de un protón en un enlace triple así que si pensamos en un acetileno aquí está un acetileno y si buscar la señal para este protón pensemos en el carbono al cual está enlazado este carbono de aquí tiene hibridación esp y en el vídeo anterior hablamos del hecho de que un orbital con hibridación esp tiene más caracteres que uno con hibridación sp2 o sp3 y entonces la densidad electrónica estará más pegada a este carbono puedes pensar en un carbono con hibridación esp siendo más electro negativo que un carbono con hibridación sp2 o sp3 así que la densidad electrónica está más cerca a este carbono de aquí el cual pensarías que deslindar a este protón y te dará un desplazamiento químico más alto que un protón en un doble enlace pero eso no es lo que observamos el desplazamiento para este protón resulta ser aproximadamente de 2 a 2.5 por lo que es de hecho un desplazamiento químico más bajo que el del protón en el doble enlace y veamos si podemos explicar por qué si aplicamos un campo magnético externo de 0 es nuestro campo magnético externo aplicado sabemos que causa que los electrones fish y el cullen y si tenemos una orientación vertical de nuestro acetileno si la orientación de la molécula importa si está orientada en esta dirección los electrones iban a circular de esta manera y de la misma manera en la que hablamos con el benceno si los electrones espín circulan de esta manera obtenemos un campo magnético inducido apuntando hacia abajo en esta dirección de esta manera podemos dibujar más líneas de campo magnético y piensa en el campo magnético experimentado por digamos este protón este protón está sintiendo el campo magnético aplicado pero también siente el campo magnético inducido pero el campo magnético inducido está en la dirección opuesta del campo magnético aplicado puedes dibujar el campo magnético inducido oponiéndose al campo magnético aplicado ese protón que circula y de hecho siente un campo magnético efectivo menor aquí si obtienes un campo magnético efectivo menor estás disminuyendo la diferencia de energía entre tu estado de espn alfa y beta por lo que obtienes un desplazamiento químico menor a lo esperado debido a este efecto eso es actualmente como explicamos el desplazamiento químico algo alrededor de 2.5 para un protón en un enlace triple y entonces este efecto es verdadero cada vez que tienes electrones pi que pueden circular cuando ponemos una molécula en un campo magnético aplicado y entonces podemos también utilizar esto para explicar por ejemplo el protón en doble enlace cierto aquí hay unos electrones pib o el protón aquí lo tenemos al lado de este carbón y lo de aquí así que tenemos electrones vi aquí todas las veces que tienes electrones pi se puede presentar este efecto y como vimos puede ser un efecto muy poderoso que realmente afecta al desplazamiento químico