Разлика между парамагнитно и диамагнитно

Най- ключова разлика между парамагнитни и диамагнитни материали е, че парамагнитни материали се привличат от външни магнитни полета, докато диамагнитните материали се отблъскват от магнитните полета.

Материалите имат тенденция да показват слаби магнитни свойства в присъствието на външно магнитно поле. Някои материали се привличат от външното магнитно поле, докато някои отблъскват от него. Поради тази разлика в магнитното поведение можем да категоризираме елементи и съединения в два вида, а именно парамагнитни и диамагнитни. Материалите, които се привличат от външни магнитни полета, са парамагнитните материали. От друга страна, материалите, които се отблъскват от външните магнитни полета, са диамагнитните материали.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е парамагнитно
3. Какво е диамагнитно
4. Паралелно сравнение - Парамагнитни срещу диамагнитни в таблична форма
5. Резюме

Какво е парамагнитно?

Парамагнетизмът се появява поради наличието на несдвоени електрони в системата. Всеки елемент има различен брой електрони и това определя неговия химичен характер. Според това как тези електрони се запълват в енергийните нива около ядрото на съответния атом, някои електрони остават непроменени. Тези несдвоени електрони действат като малки магнити, причиняващи магнитни свойства под въздействието на външно приложено магнитно поле. Всъщност именно въртенето на тези електрони причинява магнетизъм.

Парамагнитните материали имат постоянни диполни магнитни моменти, дължащи се на въртенето на несдвоените електрони дори по време на отсъствие на външно магнитно поле. Но тези диполи се ориентират произволно поради топлинно движение, като по този начин дават нулев нетен диполен магнитен момент. Когато прилагаме външно магнитно поле, диполите са склонни да се подравняват в посоката на приложеното магнитно поле, което води до нетен диполен магнитен момент. Следователно парамагнитните материали леко се привличат към външното магнитно поле. Но материалът не запазва магнитни свойства, след като премахнем външното поле. Само малко индуцирано намагнитване създава дори при наличие на външно магнитно поле. Това е така, защото само малка част от завъртанията се ориентира с външното магнитно поле. Също така тази фракция е пряко пропорционална на силата на създаденото поле.

Фигура 01: Електронно подреждане на парамагнитни и диамагнитни материали

Като цяло, колкото по-голям е броят на несдвоените електрони, толкова по-високо е парамагнитното поведение и по-висока сила на създаденото поле. Следователно преходните и вътрешните преходни метали показват по-силни магнитни ефекти, дължащи се на локализацията на 'd' и 'f' електрони, а също и поради наличието на множество несвързани електрони. Някои често известни парамагнитни елементи включват магнезий, молибден, литий и тантал. Има и по-силни синтетични парамагнетици като „ферофлуиди“.

Какво е диамагнитно?

Някои материали са склонни да показват отблъснато магнитно поведение при контакт с външно магнитно поле. Това са диамагнитните материали. Те създават магнитни полета, които са противоположни по посока на външното магнитно поле и следователно показват отблъскващото поведение. По принцип всички материали имат диамагнитните свойства, което допринася слабо за магнитното поведение на материала, когато е подложено на външно магнитно поле. Но в материалите, които показват други магнитни свойства като парамагнетизъм и феромагнетизъм, ефектът на диамагнетизма е незначителен. Поради слабото си магнитно свойство, ефектите на диамагнетизма са трудни за наблюдение. „Бисмут“ действа като силен диамагнетик.

Каква е разликата между парамагнитното и диамагнитното

Терминът парамагнитно се отнася до привличането на материал към външно магнитно поле, докато терминът диамагнитно се отнася до отблъскване на материал от външно магнитно поле. Това се дължи главно на факта, че парамагнитните материали имат несдвоени електрони, докато диамагнитните материали нямат нито един от своите електрони, които не са сдвоени. Това е фундаменталната разлика между парамагнитните и диамагнитните материали.

Друга важна разлика между парамагнитните и диамагнитните материали е, че магнитното поле, създадено от парамагнитни материали, е в посока на външното магнитно поле, докато магнитното поле, създадено от диамагнитни материали, е противоположно по посока на външното магнитно поле.

Инфографиката по-долу показва сравнително обобщение на разликата между парамагнитни и диамагнитни материали.

Обобщение - Парамагнитни срещу диамагнитни

Можем да разделим материалите на три основни типа според техните магнитни свойства; те са диамагнитни, парамагнитни и феромагнитни материали. Разликата между парамагнитни и диамагнитни материали е, че парамагнитните материали се привличат към външните магнитни полета, докато диамагнитните материали се отблъскват от магнитните полета.

справка:

1. Мот, Валерие. „Въведение в химията.“ Lumen, Lumen Learning. Налични тук

С любезност на изображенията:

1. "МагнетизъмElectronDiagram" от NipplesMeCool (Public Domain) през Commons Wikimedia