Spørgsmål:
Hvad er det ved forholdet mellem Fe²⁺ og Fe3⁺ i magnetit, der gør det diamagnetisk?
jonsca
2012-05-16 16:56:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hæmatit er sammensat af $ \ ce {Fe2O3} $ og er paramagnetisk, mens magnetit er $ \ ce {Fe3O4} $ og er diamagnetisk. Magnetitens natur skyldes tilstedeværelsen af ​​både $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ og $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $ (Wikipedia går endda så langt som at kalde det $ \ ce {FeO} \ cdot \ ce {Fe2O3} $, men forklarer, at dette ikke er en "solid løsning").

Jeg kan formode, at der i det krystallinske faste stof er divalente og trivalente kationer spredt indeni. Jeg kan også antage, at der muligvis er en deling af elektroner mellem oxygener og hver af disse kationer. Man antager, at dette også sker inden for hæmatitkrystallen, så hvad handler det om at "smide" den divalente kation i blandingen af ​​den krystallinske struktur, der gør magnetitten diamagnetisk?

Forårsager ladningsforskellen mellem de to kationer en permanent dipol, hvis ja, hvorfor annullerer ikke alle de små dipoler blot hinanden?

To svar:
#1
+7
F'x
2012-05-16 17:21:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Magnetit har en spinelstruktur med to typer $ \ ce {Fe} $ -steder: henholdsvis oktaedrisk og tetraedral i grøn og orange nedenfor.

enter image description here

( i denne struktur er iltatomer de små røde kugler).

Denne struktur kaldes en spinel med $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ion i tetraeder koordinering og $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $> ioner i oktaedriske steder. Koblingen mellem atomer fra disse to gitter er superudvekslingsinteraktioner, hvilket resulterer i en antiparallel justering af spins. Men fordi de to gitteres magnetiske øjeblikke ikke er ens, resulterer deres tilføjelse i et magnetisk nettomoment, selvom de er i modsat retning. Dette kaldes ferrimagnetisme , og i praksis svarer de fleste af dets makroskopiske egenskaber til ferromagnetisme , selvom de stammer fra en helt anden mikroskopisk magnetisk rækkefølge.

Dejligt med det roterende diagram. Tak for afklaring, jeg må naturligvis læse mere om det!
#2
+3
ManishEarth
2012-05-16 17:04:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Magnetit er ikke diamagnetisk. Det er ferrimagnetisk

Ferrimagnetisme kræver lag af ulige, men modsatte magnetiske øjeblikke i krystalgitteret. De to jernioner har forskellige magnetiske øjeblikke, og de er sandsynligvis arrangeret pænt i gitteret, så den ferrimagnetiske egenskab kommer derfra.

Tak, jeg havde ingen idé om, at det var en klassifikation. Kunne du forklare lidt mere om "ordnet pænt"?
@jonsca læste Wikipedia pagr. Eller F'xs fantastiske svar ;-)


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...