Tema 3 - Magnetisme (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Química - 3º curso
Asignatura Química Inorgànica III
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 10/06/2017
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 3: Magnetisme 3.1. Magnetisme El magnetisme és un fenomen físic en el qual un cos exerceix forces d’atracció-repusió sobre altres materials.
3.2. Sistemes magnètics.
a) Mononuclears (1 àtom metàl·lic) a. Diamagnetisme b. Paramagnetisme b) Polinuclears (2 àtoms metàl·lics) a. Ferromagnetisme b. Antiferromagnetisme c. Ferrimagnetisme 3.3. Sistemes mononuclears a) Diamagnetisme Un complex de coordinació serà diamagnètic quan és repel·lit per un camp magnètic aplicat.
No té electrons desaparellats.
Susceptibilitat magnètica ( χ ) o χM: molar o χv: per unitat volum o χm: per unitat de massa Susceptibilitat magnètica: facilitat per magnetitzar un material en aplicar un camp magnètic.
χ < 0 (compost difícil magnetitzar) b) Paramagnetisme Un complex de coordinació serà paramagnètic quan és atret per un camp magnètic aplicat.
Té electrons desaparellats.
A major número d’electrons desaparellats, major paramagnetisme.
χ > 0 (compost fàcil magnetitzar) 3.4. Contribució al magnetisme Existeixen dos contribucions per generar magnetisme: a) Contribució del spin-only (s) El electró associat intrínsecament té cert magnetisme degut a la translació d’aquest electró al voltant del nucli.
Per calcular aquesta contribució per l’spin only existeixen 2 fórmules.
𝜇𝑒𝑓𝑓 = √𝑛(𝑛 + 2) = 2.83√𝑋𝑀 · 𝑇 b) Contribució del orbital (L) Esta contribució es degut a que el electró pot rotar sobre els tres eixos de l’espai (x,y,z).
En elevar al temperatura, augmenta la contribució del orbital.
La contribució no es pot calcular, però es sap que es un valor petit, afectarà poc.
Complex de coordinació: - Contribució spin only - Contribució spin only + contribució orbital 3.5. Llei de Curie.
La llei de Curie només és vàlida per compostos paramagnètics i a temperatures elevades.
Postulat: La susceptibilitat magnètica (magnetització) augmenta en augmentar el camp magnètic aplicat i disminueix en augmentar la temperatura.
𝑀=𝐶 𝐵 𝑇 C: constant específica del material.
B: camp magnètic resultant.
T: temperatura M: magnetització.
 𝑋= 𝐶 𝑇 3.6. Transició de spin Perquè existeixi una transició de spin, el complex de coordinació ha de ser d4, d5, d6, d7.
Aquesta transició es du a terme entre l’estat fonamental de configuració electrònica en spin baix i l’estat fonamental de configuració electrònica en spin alt.
Requisits: ha de ser un lligand intermedi.
Els lligands π-bàsics no poden fer-la ja que sempre estan en spin alt.
Els lligands π-àcids no poden fer-la ja que sempre estan en spin baix.
Característiques de la transició de spin: - Canvia la multiplicitat de spin.
- El complex no absorbeix radiació, augmenta amb la temperatura.
- Es pot observar un canvi en la xarxa cristal·lina, ja que quan l’electró passa a l’orbital eg, es desestabilitza l’enllaç i fa que les distàncies M-L siguin majors.
3.7. Sistemes dinuclears: només Oh, acoblament dinuclear a baixes temperatures.
a) Ferromagnetisme Es considera com un paramagnètic.
En un metall ferromagnètic els dominis interns del material s’alineen de forma paral·lela.
En augmentar la T, disminueix el magnetisme. Perd facilitat per magnetitzar-se.
b) Antiferromagnetisme Es considera com un diamagnètic.
En aplicar un camp magnètic, els spins dels electrons s’alineen de forma antiparal·lela.
Temperatura de Neel: temperatura a la qual es produeix el trencament dinuclear. Passa de ser antiferromagnètica a ser paramagnètica.
c) Ferrimagnetisme El comportament magnètic d’un ferrimagnètic és molt similar al antiferromagnètic, però un nucli metàl·lic té més contribució que el altre nucli.
...

Comprar Previsualizar