მაგნეტოქიმია

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search

მაგნეტოქიმია — მოიცავს ქიმიური ნაერთების მაგნიტურ პროპორციებს. მაგნიტური პროპორციები იცლება ქიმიური ნაერთების შემადგენლობაში მყოფი ელექტრონების ბრუნვასა და ორბიტალური კუთხის შეცვლასთან ერთად. ქიმიური ნაერთი დიამაგნეტურია თუ მისი ყველა ელექტრონი დაწყვილებულია. ნაერთები რომლებიც შეიცავენ დაუწყვილებელ ელექტრონებს მათ პარამაგნეტურები ეწოდებათ. პარამაგნეტიზმის მაგნიტუდა გამოხატულია როგორც ეფექტური მაგნიტური მომენტი, μeff. პირველი მწკრივის გარდამავალი მეტალების μeff მაგნიტუდა პირველ დაახლოებასთან მიმართებაში არის: დაუწყვილებელი ელექტრონების მართივი ფუნქციები და ბრუნვის ერთადერთი ფორმულა. უფრო მძიმე გარდამავალი მეტალებისთვის (ლანთანოიდები, აქტინოიდები), აქ ბრუნვის ორბიტის დაწყვილების დაიგნორება არ შეიძლება. გაცვლითმა ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მაგნეტიზმის სხვადასხვა ტიპები: ფერომაგნეტიზმი, ანტიფერომაგნეტიზმი ან ფერიმაგნეტიზმი (დამოკიდებულია ელექტრონების ბრუნვაზე).

მაგნიტური მგრძნობელობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

გოუის ბალანსის სქემატური დიაგრამა

მაგნეტოქიმიაში პირველადი საზომი არის მაგნიტური მგრძნობელობა. ის ზომავს ნივთიერების ურთიერთქმედების ძალას როდესაც ის მოთავსებულია მაგნიტურ ველში. მოცულობის მაგნიტური მგრძნობელობა, წარმოდგენილია სიმბოლო ის არის განსაზღვრული ურთიერთობის მიერ.

მიანიშნებს მატერიალის მაგნეტიზაციას, ისინჯება ამპერი/მეტრი (SI სისტემა), და არის მაგნეტური ველის სიძლიერე, ასევე იზომება ამპ/მ.

ქიმიურ პროგრამებში მოლური მაგნიტური მგრძნობელობაmol) არის სასურველ ირაოდენობა. იზომება m3•mol−1 ან cm3•mol−1

სადაც ρ არის სიმკვრივე, იზომება kg•m−3. M არის მოლური მასა იზომება kg•mol−1.

მაგნიტური მგრძნობელობის განსაზღვრის სხვადასცხა ვარიაციები არსებობს.

მაგნიტური ქცევების ტიპები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

როდესაც იზოლირებული ატომი მოთავსდება მაგნიტურ ველში, ამ დროს იწყება ურთიერთქმედება რაც განპირობებულია იმით რომ თვითეული ელექტრონი იქცევე ისე როგორც მაგნიტი. არსებობს ურთიერთქმედების ორი სახე : დიამაგნეტიზმი და პარამაგნეტიზმი.

დიამაგნეტიზმი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

დიამაგნეტიზმი არის ქიმიური ნაერთების უნივერსალური ქონება, რადგან ქიმიური ნაერთების უმეტესობა შეიცავს ლუწი რაოდენობის ელექტრონებს. ქიმიური ნაერთი რომელიც კენტი რაოდენობის ელექტრონებს შეიცავს დიამაგნეტიკები ეწოდებათ. მათი ეფექტების არის სუსტი რადგან ეფექტები დამოკიდებულია მაგნიტური მომენტის მაგნიტუდაზე, ის დამოკიდებულია ელექტრონების რაოდენობაზე და ატომის ქიმიურ ბუნებაზე.

პარამაგნეტიზმი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მექანიზმი და ტემპერატურაზე დამოკიდებულება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ფაილი:Susceptibility.png
მაგნიტური მგრძნობელობის ვარიაცია ტემპერატურაზე

მეტალის იონი ერთი დაუწყვილებელი ელექტრონით, როგორიცაა Cu2+, კოორდინაციის კომპლექსში მოცემულია პარამაგნეტიზმის მექანიზმის მარტივი ილუსტრაცია. მეტალის ინდივიდუალური იონები დიდი მანძილით არიან დაცილებულნი ერთმანეთისგან ლიგონების დამსახურებით. როდესაც მაგნიტური ველი იწყებს მოქმედებას, იწყება პირველი რიგის ზიმანის გაყოფა. ატომების ბრუნვა რომელიც შეესაბამება მაგნიტურ ველს ოდნავ აღემატება ისეთ ბრუნვას რომელიც ველს არ შეესაბამება. პირველი რიგის ზიმანის გაყოფაში ორი ნაწილაკის ენერგიებს შორის სხვაობა პროპორციული შესაბამისი მაგნიტური ველის სიძლიერესთან. ენერგის სხაობა ჩაიწერება ასე:ΔE. ბოლცმანის განაწილება ორი მოსახლის თანაფარდობას ხდის ასე:. სადაც k არის ბოლცმანის კონსტანტი ხოლო T არის ტემპერატურა კელვინებში

ლიტერატურა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]