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为什么第VIII族中铁钴镍有铁磁性,而同族的钌铑钯,锇铱铂却没有?常温下钆Gd也具有铁磁性

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/10/01 22:31:49
为什么第VIII族中铁钴镍有铁磁性,而同族的钌铑钯,锇铱铂却没有?常温下钆Gd也具有铁磁性
为什么铁钴镍有铁磁性,
同为第VIII族的钌铑钯,锇铱铂却没有?
尤其是锇铱,电子排布完全类似
锇的电子排布5d6 6s2,和铁3d6 4s2类似
铱的电子排布5d7 6s2,和钴3d7 4s2类似
却没有铁磁性
稀土元素
镧系金属中钆常温也有铁磁性,居里温度20度
铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性
同族元素性质应该类似啊,怎么差别这么大?
楼下的再问一下
其中钴和铱最为类似
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(铱是面心立方,电子排布5d7 6s2)
(钴是面心立方,电子排布3d7 4s2)
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电子排布类似!晶胞结构也相同!
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为什么没有铁磁性?
与晶胞结构有关吧?
奥氏体钢无磁性(面心立方)
铁素体钢有磁性(体心立方)
与晶胞结构有关吧?
奥氏体钢无磁性(面心立方)
铁素体钢有磁性(体心立方)
与晶胞结构有关吧?
奥氏体钢无磁性(面心立方)
铁素体钢有磁性(体心立方)
以上说得都不对
铁磁性产生的条件:
①原子内部要有末填满的电子壳层;
②及Rab/r之比大于3使交换积分A为正.前者指的是原子本征磁矩不为零;后者指的是要有一定的晶体结构.
与原子尺寸有关系,可能锇,铱某些尺寸方面不满足要求,不满足Rab/r之比大于3
根据键合理论可知,原子相互接近形成分子时,电子云要相互重叠,电子要相互交换.对于过渡族金属,原子的3d的状态与s态能量相差不大,因此它们的电子云也将重叠,引起s、d状态电子的再分配.这种交换便产生一种交换能Eex(与交换积分有关),此交换能有可能使相邻原子内d层末抵消的自旋磁矩同向排列起来.量子力学计算表明,当磁性物质内部相邻原子的电子交换积分为正时(A>0),相邻原子磁矩将同向平行排列,从而实现自发磁化.这就是铁磁性产生的原因.这种相邻原子的电子交换效应,其本质仍是静电力迫使电子自旋磁矩平行排列,作用的效果好像强磁场一样.外斯分子场就是这样得名的.理论计算证明,交换积分A不仅与电子运动状态的波函数有关,而且强烈地依赖子原子核之间的距离Rab (点阵常数),如图5-13所示.由图可见,只有当原子核之间的距离Rab与参加交换作用的电子距核的距离(电子壳层半径)r之比大于3,交换积分才有可能为正.铁、钴、镍以及某些稀土元素满足自发磁化的条件.铬、锰的A是负值,不是铁磁性金属,但通过合金化作用,改变其点阵常数,使得Rab /r之比大于3,便可得到铁磁性合金.
综上所述,铁磁性产生的条件:①原子内部要有末填满的电子壳层;②及Rab/r之比大于3使交换积分A为正.前者指的是原子本征磁矩不为零;后者指的是要有一定的晶体结构.
根据自发磁化的过程和理论,可以解释许多铁磁特性.例如温度对铁磁性的影响.当温度升高时,原子间距加大,降低了交换作用,同时热运动不断破坏原子磁矩的规则取向,故自发磁化强度Ms下降.直到温度高于居里点,以致完全破坏了原子磁矩的规则取向,自发磁矩就不存在了,材料由铁磁性变为顺磁性.同样,可以解释磁晶各向异性、磁致伸缩等.