원자의 크기 및 전자 구성은 화합물의 자기 특성에 영향을 미치는 요소입니다. 화합물에서 짝을 이루지 않은 전자의 수는 자기 특성이 전자 스핀을 기반으로하기 때문에 자기 특성을 결정합니다. 이 섹션에서는 전이 금속 (또는 D- 블록 요소)의 자기를 검사합니다. 그것들은 짝을 이루지 않은 많은 전자를 갖는 특징입니다.
전이 금속
전이 금속은 흥미로운 특성 중 하나 인 자석을 형성 할 수 있습니다. 그들은 짝을 이루지 않은 전자를 함유 할 때 자기입니다. 이 자성은 마지막 전자가 D 궤도에 존재하기 때문에 짝을 이루지 않은 D 전자를 갖는 것에 의해 야기된다. 양자 수는 단일 전자의 스핀을 나타냅니다.
전자가 다른 전자와 쌍을 이루면,이 스핀은 무효화되지만, 쌍을받지 않으면이 스핀은 약한 자기장을 생성합니다. 짝을 이루지 않은 전자의 수는 상자성 효과를 증가시킵니다. 화합물의 리간드 및 전자의 전자가 서로를 격퇴 할 때, 전이 금속 (D- 블록)의 전자 구성이 변화한다.
화합물은 리간드의 강도에 따라 상자성 또는 동성애 일 수 있습니다.
벌크 자기 :강자성
재료 (철 등)가 강자성을 겪을 때 영구 자석이 형성됩니다. 자기장에 노출 될 때만 자기 특성을 나타내지 않고,이 유형의 화합물은 영구 자기 특성을 보여줍니다. 전자는 강자성 요소로 도메인으로 분류되며 각 도메인은 동일한 전하를 갖습니다.
자기장은 이들 도메인이 정렬되어 모든 전하가 화합물 전체에 평행하게되도록한다. 화합물에서 짝을 이루지 않은 전자의 수와 원자의 크기는 그것이 강자성인지 아닌지를 결정합니다.
니켈, 코발트 및 철의 일상 생활에서 강자성 또는 영구 자기를 나타내는 것이 일반적입니다. 강자성은 기원전 625 년에 아리스토텔레스, 1187 년의 나침반, 냉장고에 의해 알려져 있고 적용되었습니다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 전기와 자기 사이의 불가분의 관계를 주장합니다.
분자와 이온에는 자기 모멘트가 있습니다
고 스핀 복합체의 이론은 자기 측정의 실험적 증거에 의해 뒷받침된다. O2와 같은 짝을 이루지 않은 전자 분자는 상자성 분자처럼 행동한다는 것을 기억해야합니다. 자기장은 상자성 물질에 끌립니다. 전이 금속 복합체에서 짝을 이루지 않은 전자는 이들이 상호 상자성을 유발합니다. 자기장이 diamagnetic 물질을 격퇴하는 경향이 약간 있습니다.
원자 또는 이온에서 짝을 이루지 않은 전자의 스핀으로 인한 자기 모멘트는 전체 원자 또는 이온이 상자성이되게한다. 짝을 이루지 않은 전자를 함유하는 시스템은 크기가 짝을 이루지 않은 전자의 수와 직접 관련된 자기 모멘트를 갖는다. 큰 자기 모멘트는 과도한 짝을 이루지 않은 전자로 인해 발생합니다. 시스템에서 짝을 이루지 않은 전자의 수를 계산하기 위해 자기 모멘트가 관찰됩니다.
Hunds의 규칙에 따르면 쌍을 이루기 전에 전자는 모든 궤도를 단일 전자로 채워야하며 평행 한 스핀을 유지해야합니다 (쌍의 전자는 반대로 회전합니다). 결합하기 전에, 5 개의 퇴화 궤도와의 부지런한 금속 원자는 5 개의 궤도를 모두 채우는 전자와 짝을 이루는다. 그러나 리간드가 첨가되면 공정이 더욱 복잡해집니다.
고 에너지 궤도에서, 단일 전자는 분할 에너지로 인해 더 많은 에너지를 D- 궤도에 배치해야한다.
하부 에너지 궤도의 절반을 전자 (궤도 당 하나의 전자)로 채우면 전자를 고 에너지 궤도에 배치하거나 하위 에너지 궤도에서 전자와 쌍을 이룰 수 있습니다.
선택된 대안은 리간드의 강도에 대해 결정됩니다. 분할 에너지가 페어링 에너지보다 큰 경우 전자가 쌍을 이룰 것입니다. 페어링 에너지가 더 크면, 짝을 이루지 않은 전자는 더 높은 에너지 궤도를 차지하게됩니다.
다른 방법으로 말하면, 강 필드 리간드가 사용될 때, 낮은 스핀 복합체가 형성된다; 약한 필드 리간드를 사용하면 높은 스핀 복합체가 형성됩니다.
스플릿 에너지가 페어링 에너지보다 크기 때문에 낮은 스핀 복합체는 더 많은 쌍을 이루는 전자를 함유합니다. [Fe (CN) 6] 3-를 포함하는 이들 복합체는 종종 동성애 특성을 나타내거나 약한 상자성이다.
하이 스핀 복합체의 쌍화 에너지는 분할 에너지보다 높기 때문에 전형적으로 하부 스핀 복합체보다 더 짝을 이루지 않은 전자를 함유한다. 그것들은 짝을 이루지 않은 전자를 가지고 있기 때문에, 높은 스핀을 가진 복합체는 종종 상자성입니다. 상자성 화합물은 강자성 재료 도메인과 유사한 짝을 이루지 않은 전자에 의해 생성 된 작은 자기장을 가지고 있습니다.
배위 복합체에 전자가 해제되지 않은 경우, 상응성은 더 강합니다. 더 많은 스핀이있는 복합체는 더 상당히 상당합니다. 파라 마그네시즘과 그들의 상대적 강점은 리간드의 유형과 그것이 약하거나 강한 현장 리간드인지 여부에 따라 예측 될 수있다.
결론
전이 요소와 전이 요소로 간주되지 않는 아연, 카드뮴 및 수은과 같은 전이 요소의 전기 구성에는 차이가 있습니다. 그러나 d- 블록에서 다른 요소의 특성 사이에는 유사성이 있으며,이 유사성은 주기율표의 각 행 아래에 볼 수 있습니다.
