RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR 2014 2

Alumnos :
Pereda Ramos Anthony Josue
Mejia Palomino Ivan

RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR


INTRODUCCION:
La resonancia magnética nuclear fue descrita y medida en rayos moleculares por Isidor Rabi en 1938.1 Ocho años después, en 1946, Félix Bloch y Edward Mills Purcell refinan la técnica usada en líquidos y en sólidos, por lo que compartieron el Premio Nobel de Física en 1952.2
Purcell habíatrabajado en el desarrollo del radar y sus aplicaciones durante la Segunda Guerra Mundial en el Lab de Radiación del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Su trabajo durante tal proyecto fue producir y detectar energía de radiofrecuencias, y sobre absorciones de tales energías de RF por la materia, precediendo a su co-descubrimiento de la RMN.
Ellos se dieron cuenta de que los núcleos magnéticos,como 1H (protio) y 31P, podían absorber energía de RF cuando eran colocados en un campo magnético de una potencia específica y así lograban identificar los núcleos. Cuando esa absorción ocurre, los núcleos se describen como estando en resonancia. Diferentes núcleos atómicos dentro de una molécula resuenan a diferentes frecuencias de radio para la misma fuerza de campo magnético. La observación detales frecuencias resonantes magnéticas de los núcleos presentes en una molécula permite al usuario entrenado descubrir información esencial, química y estructural acerca de las moléculas.
El desarrollo de la resonancia magnética nuclear como técnica de química analítica y de bioquímica fue paralela con el desarrollo de la tecnología electromagnética y su introducción al uso civil.DEFINICION:
La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. RMN también se refiere a la familia de métodos científicos que explotan este fenómeno para estudiar moléculas (espectroscopia de RMN), macromoléculas (RMN biomolecular), así como tejidos y organismos completos (imagen por resonancia magnética).
Todos los núcleos queposeen un número impar de protones o neutrones tienen un momento magnético y un momento angular intrínseco, en otras palabras, tienen un espín > 0. Los núcleos más comúnmente empleados en RMN son el protón (1H, el isótopo más sensible en RMN después del inestable tritio, 3H), el 13C y el 15N, aunque los isótopos de núcleos de muchos otros elementos (2H, 10B, 11B, 14N, 17O, 19F, 23Na, 29Si, 31P,35Cl, 113Cd, 195Pt) son también utilizados.

Principios físicos:
Espín nuclear
Las partículas elementales que componen al núcleo atómico (neutrones y protones), tienen la propiedad mecánico-cuántica intrínseca del espín. El espín de un núcleo está determinado por el número cuántico del espín I. Si el número combinado de protones y neutrones en un isótopo dado es par, entonces I = 0, i. e. no existeun espín general; así como los electrones se aparean en orbitales atómicos, de igual manera se asocian neutrones y protones en números pares (que también son partículas de espín ½ y por lo tanto son fermiones) para dar un espín general = 0.
Un espín distinto a cero, I, está asociado a un momento magnético distinto a cero, μ:

en donde γ es la proporción giromagnética. Esta constante indica laintensidad de la señal de cada isótopo usado en RMN.
Valores del momento angular del espín
El momento angular asociado al espín nuclear esta cuantizado. Esto significa que tanto la magnitud como la orientación del momento angular están cuantizadas (i.e. I solo puede tomar valores en un intervalo restringido). El número cuántico asociado se conoce como número cuántico magnético, m, y puede tomarvalores enteros desde +I hasta -I. Por lo tanto, para cualquier núcleo, existe un total de 2I+1 estados de momento angular.

El componente z del vector de momento angular, Iz es por lo tanto:

en la que es la constante de Planck reducida.
El componente z del momento magnético es simplemente:

Comportamiento del espín en un campo magnético
Consideremos un núcleo que posee un espín de ½, como 1H, 13C o...