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EM06 - PAREAMENTO ELETRÔNICO
traduzido do sítio: http://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Magnetism/electronpairing.php
Após ler essa seção você estará apto ao
seguinte:
- Explanar
o que são elétrons pareados e não pareados.
- Explanar
como elétrons pareados afetam as propriedades magnéticas do material.
Questões
- O que são elétrons pareados?
- Como os elétrons pareados afetam as propriedades magnéticas do material?
DISCUSSÃO
Como toda a matéria é composta de
átomos e todos os átomos têm elétrons que estão em movimento, todos os
átomos têm campos magnéticos?
A resposta para esta pergunta é sim e não. Todos os elétrons produzem
um campo magnético enquanto giram e orbitam o núcleo; no entanto, em
alguns átomos, dois elétrons girando e orbitando em direções opostas se
juntam e o momento magnético líquido do átomo é zero. Lembre-se que a
direção de giro e órbita do elétron determina a direção do campo
magnético. O emparelhamento de elétrons ocorre comumente nos átomos da
maioria dos materiais. No experimento você observou um átomo de hélio
mostrando dois elétrons girando e orbitando ao redor dos prótons e
nêutrons do núcleo. Os dois elétrons são emparelhados, o que significa
que eles giram e orbitam em direções opostas. Uma vez que os campos
magnéticos produzidos pelo movimento dos elétrons estão em direções
opostas, eles somam zero. A força geral do campo magnético dos átomos
com todos os elétrons pareados é zero.
Em geral, materiais que emparelharam elétrons nos átomos
e, portanto, não têm momento magnético líquido são chamados de
materiais diamagnéticos; ainda, há algumas exceções. Quando colocados
no campo magnético de um ímã, materiais diamagnéticos produzirão um
leve campo magnético que se opõe ao campo magnético principal. Ambas as
extremidades de um ímã de barras repelirão um material diamagnético. Se
um material diamagnético for colocado em um forte campo magnético
externo, a força do campo magnético dentro do material será menor do
que a força do campo magnético no ar ao redor do material. A ligeira
diminuição da força do campo é o resultado de um realinhamento no
movimento de órbita dos elétrons. Materiais diamagnéticos incluem
zinco, ouro, mercúrio, bismuto, água, hidrogênio e hélio.
Outro conceito-chave no magnetismo é que os materiais diamagnéticos se
oporão a um campo magnético aplicado. Ambas as extremidades de um ímã
repelirão materiais diamagnéticos.
Todos os materiais que têm elétrons não relacionados são magnéticos?
A maioria dos materiais com um ou mais elétrons não pareados são pelo
menos ligeiramente magnéticos. Materiais com uma pequena atração por um
ímã são chamados de materiais paramagnéticos, e aqueles com forte
atração são chamados de materiais ferromagnéticos. Alumínio, platina e
manganês são alguns materiais paramagnéticos. Ferro, cobalto e níquel
são exemplos de materiais ferromagnéticos.
Revisão
1.O pareamento dos elétrons dos átomos faz com que os campos magnéticos produzidos pela movimentação dos elétrons se anulem.
2.
Quanto a propriedades magnéticas os materiais podem ser classificados em paramagnéticos, diamagnéticos e ferromagnéticos.
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