Hvorfor har overgangsmetaller magnetiske egenskaber?

1. Elektronisk konfiguration:

* Overgangsmetaller har delvist udfyldt D -orbitaler. Dette betyder, at de har en eller flere uparrede elektroner i deres D -orbitaler.

* Disse uparrede elektroner har et magnetisk øjeblik, der fungerer som små magneter.

2. Magnetisme:

* paramagnetisme: Materialer med uparrede elektroner er paramagnetiske. De er svagt tiltrukket af et eksternt magnetfelt. Dette skyldes, at de magnetiske øjeblikke af de uparrede elektroner tilpasser sig det eksterne felt.

* ferromagnetisme: Nogle overgangsmetaller, som jern, kobolt og nikkel, udviser en stærkere form for magnetisme kaldet ferromagnetisme. Dette stammer fra en særlig tilpasning af deres uparrede elektroner. I ferromagnetiske materialer stemmer de magnetiske øjeblikke af de nærliggende atomer parallelt med hinanden og skaber et stærkt, permanent magnetisk felt.

3. Faktorer, der påvirker magnetiske egenskaber:

* antal uparrede elektroner: Flere uparrede elektroner fører generelt til stærkere magnetiske egenskaber.

* krystalstruktur: Vejatomerne er arrangeret i fast tilstand (krystalstruktur) påvirker, hvor stærkt magnetiske øjeblikke interagerer.

* Temperatur: Magnetiske egenskaber kan påvirkes af temperaturen. Ved høje temperaturer kan termisk energi forstyrre justeringen af ​​magnetiske øjeblikke.

Eksempler:

* jern (Fe): Jern er ferromagnetisk, hvilket betyder, at det kan magnetiseres permanent. Dette skyldes den stærke tilpasning af dets uparrede elektroner i D Orbitalerne.

* kobber (CU): Kobber har kun en uparret elektron i sin d orbital og er derfor paramagnetisk. Det udviser en svagere tiltrækning til magnetiske felter sammenlignet med jern.

Kortfattet:

Overgangsmetaller har magnetiske egenskaber på grund af de uparrede elektroner i deres D -orbitaler. Antallet af uparrede elektroner, krystalstruktur og temperatur påvirker alle de observerede styrke og type magnetisme.