Medžiagos gali būti klasifikuojamos kaip feromagnetinės, paramagnetinės arba diamagnetinis remiantis jų reakcija į išorinį magnetinį lauką.
Feromagnetizmas yra didelis poveikis, dažnai didesnis nei taikomo magnetinio lauko, kuris išlieka net nesant pritaikyto magnetinio lauko. Diamagnetizmas yra savybė, priešinanti taikomam magnetiniam laukui, tačiau ji labai silpna.
Paramagnetizmas yra stipresnis nei diamagnetizmas, bet silpnesnis nei feromagnetizmas. Skirtingai nuo feromagnetizmo, pašalinus išorinį magnetinį lauką, paramagnetizmas neišlieka, nes šiluminis judesyselektronų sukinys orientacijos.
Paramagnetizmo stiprumas yra proporcingas taikomo magnetinio lauko stiprumui. Paramagnetizmas atsiranda todėl, kad formuojasi elektronų orbita srovės kilpos, kurios sukuria magnetinį lauką ir sukuria magnetinį momentą. Paramagnetinėse medžiagose elektronų magnetiniai momentai visiškai nepanaikina vienas kito.
Kaip veikia diamagnetizmas
Visi medžiagos yra diamagnetinės. Diamagnetizmas atsiranda, kai
orbita elektronų judėjimas sudaro mažas srovės kilpas, kurios sukuria magnetinius laukus. Kai taikomas išorinis magnetinis laukas, srovės kilpos išlygina ir priešinasi magnetiniam laukui. Tai atominis Lenco dėsnio variantas, pagal kurį būsenų sukelti magnetiniai laukai priešinasi pokyčiams, kurie juos formavo.Jei atomai turi grynąjį magnetinį momentą, susidaręs paramagnetizmas užgožia diamagnetizmą. Diamagnetizmas taip pat yra priblokštas, kai tolimas atominių magnetinių momentų išdėstymas sukelia feromagnetizmą.
Taigi paramagnetinės medžiagos taip pat yra diamagnetinės, tačiau kadangi paramagnetizmas yra stipresnis, tai yra, kaip jos klasifikuojamos.
Verta paminėti, kad bet kuris laidininkas demonstruoja stiprią diamagnetiką esant kintančiam magnetiniam laukui, nes cirkuliuojančios srovės priešinsis magnetinio lauko linijoms. Bet kuris superlaidininkas yra puikus diamagnetas, nes nėra atsparumo srovės kilpų susidarymui.
Ištyrę kiekvieno elemento elektronų konfigūraciją, galite nustatyti, ar pavyzdžio grynasis efektas yra diamagnetinis ar paramagnetinis. Jei elektronų apvalkalai bus visiškai užpildyti elektronais, medžiaga bus diamagnetinė, nes magnetiniai laukai panaikina vienas kitą. Jei elektronų pusrutuliai yra nepilnai užpildyti, atsiras magnetinis momentas, o medžiaga bus paramagnetinė.
Paramagnetinis ir diamagnetinis pavyzdys
Kurie iš šių elementų turėtų būti paramagnetiniai? Diamagnetikas?
- Jis
- Būk
- Li
- N
Sprendimas
Visi elektronai yra susisukę į diamagnetinius elementus, taigi jų subhellai yra baigti, todėl magnetiniai laukai jų neturi. Paramagnetinis elementus stipriai veikia magnetiniai laukai, nes jų poragariai nėra visiškai užpildyti elektronų.
Norėdami nustatyti, ar elementai yra paramagnetiniai, ar diamagnetiniai, parašykite elektronas kiekvieno elemento konfigūracija.
- Jis: 1s2 subhell užpildytas
- Būkite: 1 s22s2 subhell užpildytas
- Li: 1 s22s1 subhell neužpildytas
- N: 1s22s22p3 subhell neužpildytas
Atsakymas
- Li ir N yra paramagnetiniai.
- Jis ir Be yra diamagnetikai.
Ta pati situacija yra ir su junginiais, ir su elementais. Jei yra nesusijusių elektronų, jie sukels pritraukimą veikiamame magnetiniame lauke (paramagnetiniame). Jei nėra nesuporuotų elektronų, nebus pritraukimo prie taikomo magnetinio lauko (diamagnetinio).
Paramagnetinio junginio pavyzdys būtų koordinacija sudėtingas [Fe (edta)3]2-. Diamagnetinio junginio pavyzdys būtų NH3.