Her çocuk metallerin mıknatıslar tarafından çekildiğini bilir. Sonuçta, genellikle buzdolabının metal kapısına mıknatıslar veya özel bir tahtaya mıknatıslı harfler asarlardı. Ancak, bir mıknatısa bir kaşık bağlarsanız, çekim olmaz. Ama kaşık da metal, öyleyse bu neden oluyor? O halde hangi metallerin manyetik olmadığını bulalım.
Bilimsel bakış açısı
Hangi metallerin manyetize edilmediğini belirlemek için, genel olarak tüm metallerin mıknatıslar ve bir manyetik alanla nasıl ilişkili olabileceğini bulmanız gerekir. Uygulanan manyetik alanla ilgili olarak, tüm maddeler diamagnet, paramagnet ve ferromagnets olarak ayrılır.
Her atom, pozitif yüklü bir çekirdek ve negatif yüklü elektronlardan oluşur. Sürekli hareket ederler, bu da bir manyetik alan oluşturur. Bir atomun elektronlarının manyetik alanları, hareketlerinin yönüne bağlı olarak birbirlerini güçlendirebilir veya yok edebilir. Ayrıca, bunlar telafi edilebilirolmak:
- Elektronların çekirdeğe göre hareketinden kaynaklanan manyetik momentler orbitaldir.
- Elektronların kendi eksenleri etrafında dönmesinin neden olduğu manyetik momentler - spin.
Tüm manyetik momentler sıfıra eşitse, maddeye diamagnet denir. Sadece dönme momentleri telafi edilirse - paramagnetlere. Alanlar telafi edilmezse - ferromanyetlere.
Paramagnetler ve ferromagnetler
Maddenin her atomunun kendi manyetik alanına sahip olduğu durumu düşünün. Bu alanlar çok yönlüdür ve birbirini telafi eder. Böyle bir maddenin yanına bir mıknatıs yerleştirilirse, alanlar bir yönde yönlendirilecektir. Maddenin bir manyetik alanı, bir pozitif ve bir negatif kutbu olacaktır. Daha sonra madde mıknatıs tarafından çekilecek ve kendisi de manyetize edilebilecek, yani diğer metal nesneleri çekecektir. Örneğin, çelik ataşları evde mıknatıslayabilirsiniz. Her birinin bir negatif ve bir pozitif kutbu olacak ve bir mıknatısın üzerine bütün bir ataş zincirini asmak bile mümkün olacak. Bu tür maddelere paramanyetik denir.
Ferromıknatıslar, mıknatısları çeken ve zayıf bir alanda bile kolayca mıknatıslanan küçük bir madde grubudur.
Diamagnets
Diyamagnetlerde, her atomun içindeki manyetik alanlar dengelenir. Bu durumda, bir manyetik alana bir madde sokulduğunda, alanın etkisi altındaki elektronların hareketi, elektronların uygun hareketine eklenecektir. Elektronların bu hareketi,manyetik alanı dış alana yönlendirilecek ek akım. Bu nedenle, diamagnet yakındaki mıknatıstan zayıf bir şekilde itecektir.
Yani, hangi metallerin manyetik olmadığı sorusuna bilimsel açıdan yaklaşırsak, cevap diyamanyetik olacaktır.
Mendeleev'in periyodik element sisteminde paramagnetlerin ve diamagnetlerin dağılımı
Basit maddelerin manyetik özellikleri, elementin sıra sayısındaki artışla periyodik olarak değişir.
Mıknatıslar (diamagnetler) tarafından çekilmeyen maddeler çoğunlukla kısa periyotlarda bulunur - 1, 2, 3. Hangi metaller manyetize olmaz? Bunlar lityum ve berilyum iken, sodyum, magnezyum ve alüminyum zaten paramanyetik olarak sınıflandırılmıştır.
Mıknatıslara (paramagnetler) çekilen maddeler esas olarak Mendeleev'in periyodik sisteminin uzun periyotlarında bulunur - 4, 5, 6, 7.
Ancak, her uzun periyottaki son 8 element de diamagnetlerdir.
Ayrıca, farklı allotropik modifikasyonlar için manyetik özellikleri farklı olan karbon, oksijen ve kalay olmak üzere üç element vardır.
Ayrıca, radyoaktiviteleri ve hızlı bozunmaları veya sentez güçlüğü nedeniyle manyetik özellikleri belirlenemeyen 25 kimyasal element daha adlandırılmıştır.
Lantanitlerin ve aktinitlerin (hepsi metaldir) manyetik özellikleri düzensiz olarak değişir. Bunların arasında hem para- hem de diamagnetler vardır.
Manyetik olarak düzenlenmiş özel maddeler üretirler - krom, manganez, demir, kob alt, nikel,özellikleri düzensiz bir şekilde değişen.
Hangi metaller manyetik değildir: liste
Ferromanyetik, yani iyi manyetize olan metaller, doğada sadece 9 tane vardır. Bunlar demir, kob alt, nikel, alaşımları ve bileşikleri ile altı lantanit metalidir: gadolinyum, terbiyum, disprosyum, holmiyum, erbiyum ve tülyum.
Yalnızca çok güçlü mıknatıslar (paramagnetler) tarafından çekilen metaller: alüminyum, bakır, platin, uranyum.
Günlük hayatta bir paramagneti çekecek kadar büyük mıknatıslar ve lantanit metalleri olmadığı için demir, kob alt, nikel ve alaşımları hariç tüm metallerin olmayacağını güvenle söyleyebiliriz. mıknatıslar tarafından çekilir.
Peki, hangi metaller bir mıknatıs için manyetik değildir:
- paramagnetler: alüminyum, platin, krom, magnezyum, tungsten;
- diamagnets: bakır, altın, gümüş, çinko, cıva, kadmiyum, zirkonyum.
Genel olarak, demirli metallerin bir mıknatıs tarafından çekildiğini, demir dışı metallerin ise çekmediğini söyleyebiliriz.
Alaşımlardan bahsedersek, demir alaşımları manyetiktir. Bunlara öncelikle çelik ve dökme demir dahildir. Kıymetli madeni paralar da saf demir dışı metalden değil, az miktarda ferromanyet içeren bir alaşımdan yapıldıkları için mıknatısa çekilebilir. Ancak saf demir dışı metalden yapılan takılar bir mıknatıs tarafından çekilmeyecektir.
Hangi metaller paslanmaz veya mıknatıslanmaz? Bunlar sıradan gıda sınıfı paslanmaz çelik, altın ve gümüş ürünlerdir.
