Різниця між парамагнітним і діамагнітним

The ключова різниця між парамагнітними та діамагнітними матеріалами є те, що парамагнітні матеріали притягуються до зовнішніх магнітних полів, тоді як діамагнітні матеріали відштовхуються від магнітних полів.

Матеріали, як правило, проявляють слабкі магнітні властивості при наявності зовнішнього магнітного поля. Деякі матеріали притягуються до зовнішнього магнітного поля, тоді як деякі відштовхуються від нього. Завдяки цій різниці в магнітній поведінці ми можемо класифікувати елементи та сполуки на два типи, а саме парамагнітні та діамагнітні. Матеріали, які приваблюють зовнішні магнітні поля, є парамагнітними матеріалами. З іншого боку, матеріали, які відштовхуються від зовнішніх магнітних полів, є діамагнітними матеріалами.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке парамагнітний
3. Що таке діамагнітне
4. Порівняльне порівняння - парамагнітний та діамагнітний у табличній формі
5. Підсумок

Що таке парамагнітний?

Парамагнетизм виникає через наявність у системі неспарених електронів. Кожен елемент має різну кількість електронів, і це визначає його хімічний характер. Відповідно до того, як ці електрони заповнюються в енергетичні рівні навколо ядра відповідного атома, деякі електрони залишаються непарними. Ці парні електрони діють як маленькі магніти, що викликають магнітні властивості під впливом зовнішнього магнітного поля. Власне, саме спін цих електронів викликає магнетизм.

Парамагнітні матеріали мають постійні дипольні магнітні моменти через спін неспарених електронів навіть під час відсутності зовнішнього магнітного поля. Але ці диполі орієнтуються випадковим чином через тепловий рух, отже, даючи нульовий чистий дипольний магнітний момент. Коли ми застосовуємо зовнішнє магнітне поле, диполі мають тенденцію до вирівнювання у напрямку прикладеного магнітного поля, що призводить до чистого дипольного магнітного моменту. Тому парамагнітні матеріали трохи притягуються до зовнішнього магнітного поля. Але матеріал не зберігає магнітних властивостей, як тільки ми видалимо зовнішнє поле. Лише невелика індукована намагніченість створюється навіть за наявності зовнішнього магнітного поля. Це тому, що лише невелика частка спінів орієнтується із зовнішнім магнітним полем. Також ця частка прямо пропорційна міцності створюваного поля.

Малюнок 01: Електронна композиція парамагнітних та діамагнітних матеріалів

Як правило, чим більша кількість парних електронів, тим вище парамагнітна поведінка і вище сила створюваного поля. Тому перехідні та внутрішні перехідні метали виявляють сильніші магнітні ефекти через локалізацію 'd' та 'f' електронів, а також через наявність декількох непарних електронів. Деякі загальновідомі парамагнітні елементи включають магній, молібден, літій та тантал. Існують також більш сильні синтетичні парамагнетики, такі як "ферофлюїди".

Що таке діамагнітне?

Деякі матеріали мають тенденцію проявляти відштовхувану магнітну поведінку при контакті із зовнішнім магнітним полем. Це діамагнітні матеріали. Вони створюють магнітні поля, які протилежні в напрямку зовнішнього магнітного поля і, отже, демонструють відштовхуючу поведінку. Як правило, всі матеріали мають діамагнітні властивості, вносячи слабкий внесок у магнітну поведінку матеріалу, коли вони піддаються зовнішньому магнітному полі. Але в матеріалах, що демонструють інші магнітні властивості, такі як парамагнетизм та феромагнетизм, ефект діамагнетизму незначний. Через слабку магнітну властивість наслідки діамагнетизму важко спостерігати. "Вісмут" діє як сильна діамагнетика.

Яка різниця між парамагнітним та діамагнітним

Термін парамагнітний відноситься до тяжіння матеріалу до зовнішнього магнітного поля, тоді як термін діамагнітний відноситься до відштовхування матеріалу від зовнішнього магнітного поля. Це головним чином тому, що парамагнітні матеріали мають неспарені електрони, тоді як діамагнітні матеріали не мають жодного з їхніх електронів. Це принципова відмінність парамагнітних і діамагнітних матеріалів.

Ще одна важлива відмінність парамагнітних і діамагнітних матеріалів полягає в тому, що магнітне поле, створене парамагнітними матеріалами, знаходиться в напрямку зовнішнього магнітного поля, тоді як магнітне поле, створене діамагнітними матеріалами, протилежно в напрямку до зовнішнього магнітного поля.

Наведена нижче інформація показує порівняльний підсумок різниці між парамагнітними та діамагнітними матеріалами.

Підсумок - Парамагнітний та діамагнітний

Ми можемо розділити матеріали на три основні типи відповідно до їх магнітних властивостей; це діамагнітні, парамагнітні та феромагнітні матеріали. Різниця між парамагнітними та діамагнітними матеріалами полягає в тому, що парамагнітні матеріали притягуються до зовнішніх магнітних полів, тоді як діамагнітні матеріали відштовхуються від магнітних полів.

Довідка:

1. Мотт, Валлері. «Вступ до хімії». Люмен, просвіт. Доступний тут

Надано зображення:

1. "МагнетизмElectronDiagram" від NipplesMeCool (Public Domain) через Wikimedia Commons