顺磁性材料与反磁性材料的主要区别在于,顺磁性材料受到外部磁场的吸引,而抗磁性材料则排斥磁场。
在外磁场存在下,材料往往表现出弱磁性。有些物质会被外部磁场吸引,而有些则会排斥。由于这种磁***的差异,我们可以将元素和化合物分为两类,即顺磁性和抗磁性。被外部磁场吸引的材料是顺磁性材料。另一方面,对外界磁场排斥的材料是抗磁材料。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是顺磁性的
3. 什么是抗磁的
4. 并列比较-顺磁性和抗磁性的表格形式
5. 摘要
什么是顺磁性(paramagnetic)?
顺磁性是由于系统中存在未成对电子而发生的。每种元素都有不同数量的电子,这就决定了它的化学性质。根据这些电子如何填充到各自原子核周围的能级,有些电子保持不成对。这些未配对的电子像小磁铁一样,在外加磁场的影响下产生磁性。实际上,正是这些电子的自旋导致了磁性。
顺磁性材料由于未配对电子的自旋而具有永久偶极磁矩,即使在没有外部磁场的情况下也是如此。但由于热运动,这些偶极子的方向是随机的,因此产生了零净偶极磁矩。当我们施加外部磁场时,偶极子倾向于在外加磁场的方向上排列,从而产生净偶极磁矩。因此,顺磁性材料会轻微地被外部磁场吸引。但是,一旦我们去除外部磁场,这种材料就不会保持磁性。即使在外部磁场存在的情况下,也只有很小的感应磁化产生。这是因为,只有一小部分自旋与外部磁场定向。而且,这个分数与所产生的场的强度成正比。
一般来说,未成对电子的数目越多,顺磁行为就越强,产生的磁场强度也就越高。因此,过渡金属和内过渡金属由于“d”和“f”电子的局部化以及多个不成对电子的存在,显示出更强的磁效应。一些常见的顺磁性元素包括镁、钼、锂和钽。还有更强的合成顺磁性,如“磁流体”。
什么是抗磁的(diamagnetic)?
有些材料在与外部磁场接触时,往往表现出排斥磁行为。这些是抗磁材料。它们产生与外部磁场方向相反的磁场,因此表现出排斥行为。一般来说,所有材料都具有抗磁性,当受到外部磁场时,对材料的磁***的贡献很小。但是,在具有其他磁性的材料中,如顺磁性和铁磁性,抗磁性的影响可以忽略不计。由于它的弱磁性,抗磁性效应很难观察到。“铋”是一种很强的钻石。
顺磁性(paramagnetic)和抗磁的(diamagnetic)的区别
顺磁性是指材料对外部磁场的吸引力,而反磁性是指材料从外部磁场中的斥力。这主要是因为顺磁性材料有未配对的电子,而抗磁材料没有不成对的电子。这就是顺磁性材料和抗磁材料的根本区别。
顺磁性材料与反磁性材料的另一个重要区别是,顺磁性材料产生的磁场是在外磁场的方向上,而反磁性材料所产生的磁场则与外磁场的方向相反。
下面的信息图显示了顺磁性和反磁性材料之间差异的对比摘要。
总结 - 顺磁性(paramagnetic) vs. 抗磁的(diamagnetic)
根据材料的磁性,我们可以将其分为三大类:抗磁材料、顺磁性材料和铁磁性材料。顺磁性材料与反磁性材料的区别在于,顺磁性材料被外部磁场吸引,而反磁性材料则排斥磁场。
引用
1莫特,瓦莱丽。《化学导论》,Lumen,Lumen Learning。此处提供