Atšķirība starp paramagnētisko un diamagnētisko

galvenā atšķirība starp paramagnētiskajiem un diamagnētiskajiem materiāliem ir tas, ka paramagnētiskos materiālus piesaista ārējie magnētiskie lauki, savukārt diamagnētiskie materiāli atgrūž no magnētiskajiem laukiem.

Materiāliem ir tendence uz vājām magnētiskajām īpašībām ārēja magnētiskā lauka klātbūtnē. Dažus materiālus piesaista ārējais magnētiskais lauks, savukārt citi tos atvaira. Sakarā ar šo atšķirību magnētiskajā uzvedībā, mēs varam iedalīt elementus un savienojumus divos veidos, proti, paramagnētiskos un diamagnētiskos. Materiāli, kurus piesaista ārējie magnētiskie lauki, ir paramagnētiskie materiāli. No otras puses, materiāli, kas atgrūžas no ārējiem magnētiskajiem laukiem, ir diamagnētiskie materiāli.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir paramagnētiska
3. Kas ir diamagnētiska
4. Salīdzinājums blakus - paramagnētisks vs diamagnētisks tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir paramagnētiska?

Paramagnētisms rodas nepāra elektronu klātbūtnes dēļ sistēmā. Katram elementam ir atšķirīgs elektronu skaits, un tas nosaka tā ķīmisko raksturu. Atbilstoši tam, kā šie elektroni piepildās enerģijas līmeņos ap attiecīgā atoma kodolu, daži elektroni paliek nepāri. Šie nesapārotie elektroni darbojas kā mazi magnēti, kas ārēji piemērota magnētiskā lauka ietekmē rada magnētiskās īpašības. Patiesībā magnētismu izraisa šo elektronu griešanās.

Paramagnētiskajiem materiāliem ir pastāvīgi dipola magnētiskie momenti, kas saistīti ar nesapāroto elektronu griešanos pat tad, ja nav ārēja magnētiskā lauka. Bet šie dipoli termiskās kustības dēļ orientējas nejauši, tādējādi iegūstot nulles neto dipola magnētisko momentu. Kad mēs uzklājam ārēju magnētisko lauku, dipoliem ir tendence izlīdzināties piemērotā magnētiskā lauka virzienā, iegūstot neto dipola magnētisko momentu. Tāpēc paramagnētiskos materiālus nedaudz piesaista ārējais magnētiskais lauks. Bet pēc ārējā lauka noņemšanas materiāls nesaglabā magnētiskās īpašības. Tikai neliela ierosināta magnetizācija rada pat ārēja magnētiskā lauka klātbūtnē. Tas notiek tāpēc, ka tikai neliela daļa griezienu novirza ar ārējo magnētisko lauku. Arī šī frakcija ir tieši proporcionāla izveidotā lauka stiprumam.

01. attēls. Paramagnētisko un diamagnētisko materiālu elektronu izvietojums

Parasti jo lielāks ir nepāra elektronu skaits, jo augstāka ir paramagnētiskā izturēšanās un augstāka izveidotā lauka stiprība. Tāpēc pārejas un iekšējie pārejas metāli uzrāda spēcīgāku magnētisko efektu, pateicoties lokalizācijai 'd' un 'f' elektroniem, kā arī vairāku nepāra elektronu klātbūtnes dēļ. Daži plaši pazīstami paramagnētiski elementi ir magnijs, molibdēns, litijs un tantala. Ir arī spēcīgāki sintētiskie paramagneti, piemēram, “ferrofluids”.

Kas ir diamagnētisks?

Dažiem materiāliem ir raksturīga atkārtota magnētiskā izturēšanās, nonākot saskarē ar ārēju magnētisko lauku. Tie ir diamagnētiskie materiāli. Tie rada magnētiskos laukus, kas ir pretēji ārējā magnētiskā lauka virzienam, un tādējādi parāda atbaidošu izturēšanos. Parasti visiem materiāliem ir diamagnētiskās īpašības, kas vāji ietekmē materiāla magnētisko izturēšanos, kad tiek pakļauti ārējam magnētiskajam laukam. Bet materiālos, kuriem piemīt citas magnētiskās īpašības, piemēram, paramagnetisms un feromagnētisms, diamagnētisma ietekme ir niecīga. Sakarā ar vāju magnētisko īpašību diamagnētisma sekas ir grūti novērot. 'Bismuts' darbojas kā spēcīgs diamagnets.

Kāda ir atšķirība starp paramagnētisko un diamagnētisko

Termins paramagnētisks attiecas uz materiāla pievilināšanu pie ārējā magnētiskā lauka, savukārt termins diamagnētiskais apzīmē materiāla atgrūšanos no ārējā magnētiskā lauka. Tas notiek galvenokārt tāpēc, ka paramagnētiskajos materiālos nav pāra elektronu, turpretī diamagnētiskajos materiālos neviena no tām nav pāra. Šī ir galvenā atšķirība starp paramagnētiskajiem un diamagnētiskajiem materiāliem.

Vēl viena būtiska atšķirība starp paramagnētiskajiem un diamagnētiskajiem materiāliem ir tā, ka paramagnētisko materiālu radītais magnētiskais lauks ir ārējā magnētiskā lauka virzienā, kamēr diamagnētisko materiālu radītais magnētiskais lauks ir pretējs ārējā magnētiskā lauka virzienā..

Zemāk esošajā infografikā parādīts paramagnētisko un diamagnētisko materiālu atšķirības salīdzinājuma kopsavilkums.

Kopsavilkums - paramagnētiskais vs diamagnētiskais

Materiālus varam sadalīt trīs galvenajos veidos pēc to magnētiskajām īpašībām; tie ir diamagnētiski, paramagnētiski un feromagnētiski materiāli. Atšķirība starp paramagnētiskajiem un diamagnētiskajiem materiāliem ir tā, ka paramagnētiskos materiālus piesaista ārējie magnētiskie lauki, savukārt diamagnētiskie materiāli atgrūžas no magnētiskajiem laukiem.

Atsauce:

1. Mott, Vallerie. “Ievads ķīmijā.” Lumen, Lumen mācīšanās. Pieejams šeit

Attēla pieklājība:

1. “MagnetismElectronDiagram”, izveidoja NipplesMeCool (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia