Почему медь - является диамагнетиком, а алюминий - парамагнетиком?

Question

Почему медь - является диамагнетиком, а алюминий - парамагнетиком?

Александр Гемелюк Знаток (250), закрыт 12 лет назад

Answer 1

http://www.kovka-pro.ru/magnitnye-svoistva/diamagnetizm-i-paramagnetizm.html

ДИАМАГНЕТИЗМ И ПАРАМАГНЕТИЗМ

Причиной всех магнитных явлений по современным представлениям являются электроны, при вращении которых вокруг своей оси возникает собственный магнитный момент (спиновый момент) и при движении вокруг атомного ядра - орбитальный.

В настоящее время считают, что в слабо магнитных материалах (на практике называемых немагнитными) , магнетизм обусловлен электронной конфигурацией отдельных атомов. При этом пара- или диамагнетизм получается в зависимости от того, имеем мы дело с законченной или незаконченной электронной оболочкой.
Рассмотри оболочки
Медь… [Ar] 3d10 4s1
Алюминий …[Ne] 3s2 3p1
Решётки одинаковы кубическая гранецентрированая

Answer 2

Общее правило следующее.
Если число электронов нечетное, то это парамагнетик, если четное, то это диамагнетик.
Когда электронов четное количество, то они все спариваются друг с другом и не возникает суммарного спина у атома. А если один электрон не находит себе пары, то остается ненулевой спин.
Но у этого правила есть много исключений. И медь это одно из таких исключений. Связано это с нарушением общего принципа строения электронных оболочек в атоме меди. Там неспаренный электрон сидит не на p-оболочке, а на s-оболочке. А s-оболочка центрально-симметричная. Поэтому половину времени неспаренный электрон имеет спин в одном направлении, а половину времени в другом направлении. В результате у атомов меди не возникает среднего магнитного момента, как у атомов с четным числом электронов.
Поэтому медь ведет себя как типичный диамагнетик. Точно такая же ситуация у серебра и у золота, которые тоже имеют нечетное число электронов, но тем не менее атомы этих элементов не имеют своего собственного магнитного момента.