כיצד ניתן לדעת אם אלמנט פרמגנטי או דיאמנטי

חומרים עשויים להיות מסווגים כפרומגנטיים, פרמגנטיים או יהלומי בהתבסס על תגובתם לשדה מגנטי חיצוני.

פרומגנטיות היא השפעה גדולה, לעיתים קרובות גדולה מזו של השדה המגנטי המיושם, שנמשכת גם בהיעדר שדה מגנטי מיושם. Diamagnetism הוא מאפיין שמתנגד לשדה מגנטי מיושם, אך הוא חלש מאוד.

פרמגנטיות חזקה יותר ממצב הדיאמגנטיות אך חלשה יותר מהפרומגנטיות. שלא כמו פרומגנטיות, הפרמגנטיות אינה נמשכת ברגע שהסיר את השדה המגנטי החיצוני מכיוון שתנועה תרמית מקרית את האקראיספין אלקטרונים אוריינטציות.

עוצמת הפרמגנטיות פרופורציונלית לחוזק השדה המגנטי המיושם. פרמגנטיות מתרחשת מכיוון שנוצרים מסלולי אלקטרונים נוכחי לולאות המייצרות שדה מגנטי ותורמות לרגע מגנטי. בחומרים פרמטגנטיים הרגעים המגנטיים של האלקטרונים לא מבטלים זה את זה לגמרי.

את כל חומרים יהלומים. Diamagnetism מתרחשת כאשר מסלול תנועת אלקטרונים יוצרת לולאות זרם קטנטנות, המייצרות שדות מגנטיים. כאשר מוחלים שדה מגנטי חיצוני, לולאות הזרם מיישרות קו ומתנגדות לשדה המגנטי. זוהי וריאציה אטומית של החוק של לנץ, הקובעת כי שדות מגנטיים המושרים מתנגדים לשינוי שחולל אותם.

אם לאטומים יש רגע מגנטי נטו, הפרמגנטיות שהתקבלה מכריעה את היהלומניות. דיאמגנטיות מוצפת גם כאשר סדר טווח ארוך של רגעים מגנטיים אטומיים מייצר פרומגנטיות.

אז חומרים פרמגנטיים הם גם יהלומים מגנטיים, אך מכיוון שהפרמגנטיות חזקה יותר, כך הם מסווגים.

ראוי לציין, כל מוליך מפגין דימגנטיות חזקה בנוכחות שדה מגנטי משתנה מכיוון שזרמים המסתובבים יתנגדו לקווי שדה מגנטי. כמו כן, כל מוליך-על הוא דיאמנט מושלם מכיוון שאין התנגדות להיווצרות לולאות זרם.

אתה יכול לקבוע אם ההשפעה נטו במדגם היא diamagnetic או paramagnetic על ידי בחינת התצורה האלקטרונית של כל אלמנט. אם מעטפות המשנה האלקטרוניות מלאות לחלוטין באלקטרונים, החומר יהיה יהלומי-מגנטי מכיוון שהשדות המגנטיים מבטלים זה את זה. אם מעטפות המשנה האלקטרוניות מלאות באופן לא מלא, יהיה רגע מגנטי והחומר יהיה פרמגנטי.

אילו מהאלמנטים הבאים צפויים להיות פרמטגנטיים? דימגנטית?

• הוא
• היה
• לי
• נ

כל האלקטרונים משויכים זה לזה באלמנטים דיאמנטיים כך שקליפות המשנה שלהם הושלמו, וגורמים להם לא להיות מושפעים משדות מגנטיים. פרמגנטי אלמנטים מושפעים מאוד משדות מגנטיים מכיוון שקליפות המשנה שלהם אינם מלאים לחלוטין באלקטרונים.

כדי לקבוע אם האלמנטים פרמגנטיים או יהלומים מגנטיים, כתוב את ה- אלקטרונים תצורה עבור כל אלמנט.

• הוא: 1s² מעטפת המשנה מלאה
• להיות: 1s²2s² מעטפת המשנה מלאה
• לי: 1s²2s¹ מעטפת המשנה אינה מלאה
• N: 1s²2s²2p³ מעטפת המשנה אינה מלאה

• לי ו- N פרמגנטיים.
• הוא וביה הם יהלומים.

אותו מצב חל גם על תרכובות ביחס לאלמנטים. אם יש אלקטרונים לא מותאמים, הם יגרמו משיכה לשדה מגנטי מיושם (פרמגנטי). אם אין אלקטרונים לא מותאמים, לא תהיה משיכה לשדה מגנטי מיושם (דיאמגנטי).

דוגמה למתחם פרמגנטי היא התיאום מורכב [Fe (edta)₃]^2-. דוגמה לתרכובת יהלומית היא NH₃.