要素が常磁性か反磁性かを判断する方法

反磁性ループの図

反磁性ループ。

マーク・ガーリック/ゲッティイメージズ





材料は、強磁性、常磁性、または 反磁性 外部磁場への応答に基づいています。

強磁性は大きな効果であり、多くの場合、適用された磁場の効果よりも大きく、適用された磁場がなくても持続します。反磁性は、適用された磁場に対抗する特性ですが、非常に弱いです。



常磁性は反磁性より強いが、強磁性より弱い。強磁性とは異なり、常磁性は外部磁場が取り除かれると持続しません。 電子スピン オリエンテーション。

常磁性の強さは、適用された磁場の強さに比例します。電子軌道が形成されるため、常磁性が発生します。 現在 磁場を生成し、磁気モーメントに寄与するループ。常磁性体では、電子の磁気モーメントは互いに完全には相殺されません。



反磁性の仕組み

全て 材料は反磁性です。反磁性は次の場合に発生します。 軌道 電子の動きは小さな電流ループを形成し、磁場を生成します。外部磁場が印加されると、電流ループが整列して磁場に対抗します。これは、誘導磁場がそれらを形成した変化に対抗するというレンツの法則の原子的変形です。

原子が正味の磁気モーメントを持っている場合、結果として生じる常磁性は反磁性を圧倒します。原子磁気モーメントの長距離秩序化が強磁性を生み出す場合、反磁性も圧倒されます。

常磁性体は反磁性体でもありますが、常磁性体の方が強いため、そのように分類されます。

注目に値するのは、循環電流が磁力線に対抗するため、変化する磁場の存在下でどの導体も強い反磁性を示すことです。また、電流ループの形成に対する抵抗がないため、超伝導体は完全な反磁性体です。



各元素の電子配置を調べることで、サンプルの正味の効果が反磁性か常磁性かを判断できます。電子サブシェルが電子で完全に満たされている場合、磁場が互いに打ち消し合うため、材料は反磁性になります。電子サブシェルが不完全に満たされている場合、磁気モーメントが発生し、材料は常磁性になります。

常磁性と反磁性の例

次の要素のうち、常磁性であると予想されるのはどれですか?反磁性?



  • なれ
  • それか
  • N

解決

すべての電子は反磁性要素でスピン対になるため、サブシェルが完成し、磁場の影響を受けなくなります。 常磁性 サブシェルが電子で完全に満たされていないため、元素は磁場の影響を強く受けます。

要素が常磁性か反磁性かを判断するには、 電子 各要素の構成。



  • 彼:1秒2サブシェルが満たされている
  • Be: 1秒22秒2サブシェルが満たされている
  • リ: 1秒22秒1サブシェルが満たされていない
  • N: 1 秒22秒22p3サブシェルが満たされていない

答え

  • LiとNは常磁性です。
  • 彼とビーは反磁性です。

元素と同じ状況が化合物にも当てはまります。不対電子がある場合、それらは適用された磁場 (常磁性) への引力を引き起こします。不対電子が存在しない場合、適用された磁場 (反磁性) への引力はありません。

常磁性化合物の例は配位です繁雑[おとぎ話3]2-.反磁性化合物の例はNH3.