Razlika med paramagnetnim in diamagnetnim

The ključna razlika med paramagnetnimi in diamagnetnimi materiali je ta paramagnetne materiale privlačijo zunanja magnetna polja, medtem ko se diamagnetni materiali odbijajo od magnetnih polj.

Materiali ponavadi kažejo šibke magnetne lastnosti ob prisotnosti zunanjega magnetnega polja. Nekatere materiale privlači zunanje magnetno polje, nekateri pa se od njega odbijajo. Zaradi te razlike v magnetnem obnašanju lahko elemente in spojine razvrstimo v dve vrsti, in sicer paramagnetno in diamagnetno. Materiali, ki jih privlačijo zunanja magnetna polja, so paramagnetni materiali. Po drugi strani so materiali, ki se odbijajo od zunanjih magnetnih polj, diamagnetni materiali.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je paramagnetno
3. Kaj je diamagnetno
4. Primerjava ob strani - paramagnetni proti diamagnetni v tabeli
5. Povzetek

Kaj je paramagnetno?

Paramagnetizem se pojavi zaradi prisotnosti neparnih elektronov v sistemu. Vsak element ima različno število elektronov in to določa njegov kemijski značaj. Glede na to, kako se ti elektroni polnijo v energijski ravni okoli jedra posameznega atoma, nekateri elektroni ostanejo neprimerni. Ti parni elektroni delujejo kot mali magneti, ki pod vplivom zunanjega uporabljenega magnetnega polja povzročajo magnetne lastnosti. Pravzaprav je vrtenje teh elektronov vzrok magnetizma.

Paramagnetni materiali imajo trajne dipolne magnetne trenutke zaradi spina neparnih elektronov tudi med odsotnostjo zunanjega magnetnega polja. Toda ti dipoli se orientirajo naključno zaradi toplotnega gibanja, zato dajejo ničelni neto dipolni magnetni trenutek. Ko uporabimo zunanje magnetno polje, se dipoli ponavadi poravnajo v smeri uporabljenega magnetnega polja, kar ima za posledico neto dipolni magnetni moment. Zato paramagnetne materiale nekoliko pritegne zunanje magnetno polje. Vendar material ne ohrani magnetnih lastnosti, ko odstranimo zunanje polje. Le majhna inducirana magnetizacija ustvarja celo v prisotnosti zunanjega magnetnega polja. To je zato, ker se le majhen del vrtljajev usmeri z zunanjim magnetnim poljem. Prav tako je ta frakcija sorazmerna z močjo ustvarjenega polja.

Slika 01: Elektronska ureditev paramagnetnih in diamagnetnih materialov

Na splošno, večje kot je število parnih elektronov, višje je paramagnetno vedenje in večja je moč ustvarjenega polja. Zato imajo prehodne in notranje tranzicijske kovine močnejše magnetne učinke zaradi lokalizacije 'd' in 'f' elektronov in tudi zaradi prisotnosti več neparnih elektronov. Nekateri splošno znani paramagnetni elementi vključujejo magnezij, molibden, litij in tantal. Obstajajo tudi močnejši sintetični paramagneti, kot so 'ferofluidi'.

Kaj je diamagnetno?

Nekateri materiali kažejo, da se ob stiku z zunanjim magnetnim poljem kažejo odbijajoče se magnetno vedenje. To so diamagnetni materiali. Ustvarijo magnetna polja, ki so nasprotna v smeri zunanjega magnetnega polja in zato kažejo odbojno vedenje. Na splošno imajo vsi materiali diamagnetne lastnosti, ki slabo vplivajo na magnetno vedenje materiala, ko je izpostavljen zunanjemu magnetnemu polju. Toda v materialih, ki kažejo druge magnetne lastnosti, kot sta paramagnetizem in feromagnetizem, je učinek diamagnetizma zanemarljiv. Zaradi šibke magnetne lastnosti je učinke diamagnetizma težko opaziti. 'Bismuth' deluje kot močan diamagnet.

Kakšna je razlika med paramagnetnim in diamagnetnim

Izraz paramagnetno se nanaša na privlačnost materiala na zunanje magnetno polje, medtem ko se izraz diamagnetno nanaša na odbojnost materiala iz zunanjega magnetnega polja. To je predvsem zato, ker imajo paramagnetni materiali neporabljene elektrone, medtem ko diamagnetni materiali nimajo nobenega od svojih elektronov. To je bistvena razlika med paramagnetnimi in diamagnetnimi materiali.

Druga pomembna razlika med paramagnetnimi in diamagnetnimi materiali je, da je magnetno polje, ki ga ustvarjajo paramagnetni materiali, v smeri zunanjega magnetnega polja, medtem ko magnetno polje, ki ga ustvarjajo diamagnetni materiali, nasprotuje v smeri zunanjega magnetnega polja.

Spodnja infografika prikazuje primerjalno razliko razlike med paramagnetnimi in diamagnetnimi materiali.

Povzetek - Paramagnetni v primerjavi z diamagnetnim

Materiale lahko razdelimo na tri glavne vrste glede na njihove magnetne lastnosti; so diamagnetni, paramagnetni in feromagnetni materiali. Razlika med paramagnetnimi in diamagnetnimi materiali je, da paramagnetne materiale privlačijo zunanja magnetna polja, medtem ko se diamagnetni materiali odbijajo od magnetnih polj.

Referenca:

1. Mott, Vallerie. "Uvod v kemijo." Lumen, Lumen učenje. Na voljo tukaj

Vljudnost slik:

1. "MagnetismElectronDiagram" avtorja NipplesMeCool (Public Domain) prek Commons Wikimedia