Ethvert barn ved, at metaller tiltrækkes af magneter. De hængte jo ofte magneter på køleskabets metaldør eller bogstaver med magneter på en speciel tavle. Men hvis du sætter en ske på en magnet, vil der ikke være nogen tiltrækning. Men skeen er også metal, hvorfor sker det så? Så lad os finde ud af, hvilke metaller der ikke er magnetiske.
Videnskabeligt synspunkt
For at bestemme, hvilke metaller der ikke er magnetiserede, skal du finde ud af, hvordan alle metaller generelt kan relatere til magneter og et magnetfelt. I forhold til det påførte magnetfelt opdeles alle stoffer i diamagneter, paramagneter og ferromagneter.
Hvert atom består af en positivt ladet kerne og negativt ladede elektroner. De bevæger sig konstant, hvilket skaber et magnetfelt. De magnetiske felter af elektronerne i et atom kan forstærke hinanden eller ødelægge, afhængigt af retningen af deres bevægelse. Desuden kan de kompenseresvære:
- Magnetiske momenter forårsaget af elektronernes bevægelse i forhold til kernen er orbitale.
- Magnetiske momenter forårsaget af elektronernes rotation omkring deres akse - spin.
Hvis alle magnetiske momenter er lig med nul, omtales stoffet som diamagneter. Hvis kun spin-momenter kompenseres - til paramagneter. Hvis felterne ikke kompenseres - til ferromagneter.
Paramagneter og ferromagneter
Overvej det tilfælde, hvor hvert stofatom har sit eget magnetfelt. Disse felter er multidirektionelle og kompenserer hinanden. Hvis en magnet er placeret ved siden af et sådant stof, vil felterne være orienteret i én retning. Stoffet vil have et magnetfelt, en positiv og en negativ pol. Så vil stoffet blive tiltrukket af magneten og i sig selv kan magnetiseres, det vil sige, at det vil tiltrække andre metalgenstande. Så du kan for eksempel magnetisere stålpapirclips derhjemme. Hver vil have en negativ og en positiv pol, og det vil endda være muligt at hænge en hel kæde af papirclips på en magnet. Sådanne stoffer kaldes paramagnetiske.
Ferromagneter er en lille gruppe af stoffer, der tiltrækkes af magneter og let magnetiseres selv i et svagt felt.
Diamagnets
I diamagneter kompenseres de magnetiske felter inde i hvert atom. I dette tilfælde, når et stof indføres i et magnetfelt, vil elektronernes bevægelse under feltets påvirkning blive tilføjet til elektronernes korrekte bevægelse. Denne bevægelse af elektroner vil forårsageyderligere strøm, hvis magnetfelt vil blive rettet mod det ydre felt. Derfor vil diamagneten svagt afvise fra den nærliggende magnet.
Så, hvis vi nærmer os spørgsmålet om, hvilke metaller der ikke er magnetiske fra et videnskabeligt synspunkt, vil svaret være diamagnetisk.
Fordeling af paramagneter og diamagneter i Mendeleevs periodiske system af grundstoffer
De magnetiske egenskaber af simple stoffer ændrer sig periodisk med stigningen i grundstoffets ordenstal.
Stoffer, der ikke tiltrækkes af magneter (diamagneter), befinder sig hovedsageligt i korte perioder - 1, 2, 3. Hvilke metaller magnetiseres ikke? Disse er lithium og beryllium, mens natrium, magnesium og aluminium allerede er klassificeret som paramagnetiske.
Stoffer, der tiltrækkes af magneter (paramagneter), er hovedsageligt placeret i de lange perioder af Mendeleevs periodiske system - 4, 5, 6, 7.
De sidste 8 elementer i hver lang periode er dog også diamagneter.
Derudover er der tre grundstoffer - kulstof, oxygen og tin, hvis magnetiske egenskaber er forskellige for forskellige allotrope modifikationer.
Derudover er der navngivet yderligere 25 kemiske grundstoffer, hvis magnetiske egenskaber ikke kunne fastslås på grund af deres radioaktivitet og hurtige henfald eller vanskeligheder med syntese.
Lanthaniders og actiniders magnetiske egenskaber (alle er metaller) ændrer sig uregelmæssigt. Blandt dem er der både para- og diamagneter.
De producerer specielle magnetisk ordnede stoffer - krom, mangan, jern, kobolt, nikkel,hvis egenskaber ændres uregelmæssigt.
Hvilke metaller er ikke magnetiske: liste
Ferromagnetics, det vil sige metaller, der er godt magnetiserede, der er kun 9 i naturen. Disse er jern, kobolt, nikkel, deres legeringer og forbindelser, samt seks lanthanidmetaller: gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium og thulium.
Metaler, der kun tiltrækkes af meget stærke magneter (paramagneter): aluminium, kobber, platin, uran.
Da der ikke er så store magneter i hverdagen, der ville tiltrække en paramagnet, og der ikke er lanthanidmetaller, kan vi roligt sige, at alle metaller, undtagen jern, kobolt, nikkel og deres legeringer, ikke vil være tiltrukket af magneter.
Så, hvilke metaller er ikke magnetiske for en magnet:
- paramagneter: aluminium, platin, krom, magnesium, wolfram;
- diamagneter: kobber, guld, sølv, zink, kviksølv, cadmium, zirconium.
Generelt kan vi sige, at jernholdige metaller tiltrækkes af en magnet, ikke-jernholdige metaller er det ikke.
Hvis vi taler om legeringer, er jernlegeringer magnetiske. Disse omfatter primært stål og støbejern. Ædelmønter kan også tiltrækkes af magneten, da de ikke er lavet af rent ikke-jernholdigt metal, men af en legering, der kan indeholde en lille mængde af en ferromagnet. Men smykker lavet af rent ikke-jernholdigt metal vil ikke blive tiltrukket af en magnet.
Hvilke metaller ruster eller magnetiserer ikke? Disse er almindelige varer af rustfrit stål, guld og sølv i fødevarekvalitet.
