Mtoto yeyote anajua kuwa metali huvutiwa na sumaku. Baada ya yote, mara nyingi walipachika sumaku kwenye mlango wa chuma wa jokofu au barua zilizo na sumaku kwenye ubao maalum. Hata hivyo, ikiwa unashikilia kijiko kwenye sumaku, hakutakuwa na kivutio. Lakini kijiko pia ni chuma, kwa nini basi hii inatokea? Kwa hivyo, hebu tujue ni metali gani zisizo sumaku.
Mtazamo wa kisayansi
Ili kubaini ni metali zipi zisizo na sumaku, unahitaji kujua jinsi metali zote kwa ujumla zinavyoweza kuhusiana na sumaku na uga sumaku. Kuhusiana na uga wa sumaku unaotumika, vitu vyote vimegawanywa katika diamagnets, paramagnets na ferromagnets.
Kila atomi ina kiini chenye chaji chanya na elektroni zenye chaji hasi. Wao ni daima kusonga, ambayo inajenga shamba magnetic. Sehemu za sumaku za elektroni za atomi moja zinaweza kuimarisha kila mmoja au kuharibu, kulingana na mwelekeo wa harakati zao. Aidha, wanaweza kulipwa fidiakuwa:
- Matukio ya sumaku yanayosababishwa na mwendo wa elektroni kuhusiana na kiini ni obiti.
- Matukio ya sumaku yanayosababishwa na mzunguko wa elektroni kuzunguka mhimili wao - spin.
Ikiwa muda wote wa sumaku ni sawa na sufuri, dutu hii inajulikana kama diamagnets. Ikiwa tu wakati wa spin hulipwa - kwa paramagnets. Ikiwa uwanja haujalipwa - kwa ferromagnets.
Paramagnets na ferromagnets
Zingatia kisa wakati kila chembe ya mada ina uga wake wa sumaku. Sehemu hizi ni za pande nyingi na hulipana fidia. Ikiwa sumaku imewekwa karibu na dutu hiyo, basi mashamba yataelekezwa kwa mwelekeo mmoja. Dutu hii itakuwa na shamba la magnetic, pole chanya na hasi. Kisha dutu hii itavutiwa na sumaku na yenyewe inaweza kuwa na magnetized, yaani, itavutia vitu vingine vya chuma. Kwa hiyo, kwa mfano, unaweza magnetize karatasi za karatasi za chuma nyumbani. Kila mmoja atakuwa na pole hasi na chanya, na itawezekana hata kunyongwa mlolongo mzima wa sehemu za karatasi kwenye sumaku. Dutu kama hizo huitwa paramagnetic.
Ferromagnets ni kikundi kidogo cha vitu vinavyovutiwa na sumaku na kuingia kwa urahisi hata kwenye uwanja dhaifu.
Diamagnets
Katika sumaku, sehemu za sumaku ndani ya kila atomi hulipwa. Katika kesi hiyo, wakati dutu inapoingizwa kwenye uwanja wa magnetic, mwendo wa elektroni chini ya hatua ya shamba utaongezwa kwa mwendo sahihi wa elektroni. Harakati hii ya elektroni itasababishasasa ya ziada, shamba la magnetic ambalo litaelekezwa dhidi ya shamba la nje. Kwa hivyo, diamagnet itajiondoa kwa nguvu kutoka kwa sumaku iliyo karibu.
Kwa hivyo, tukikabili swali la ni metali zipi zisizo sumaku kutoka kwa mtazamo wa kisayansi, jibu litakuwa la sumakuumeme.
Usambazaji wa paramagnets na diamagnets katika mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya Mendeleev
Sifa za sumaku za dutu rahisi hubadilika mara kwa mara na ongezeko la nambari ya kipengee.
Vitu ambavyo havivutiwi na sumaku (diamagnets) hupatikana hasa katika muda mfupi - 1, 2, 3. Ni metali gani ambazo hazina sumaku? Hizi ni lithiamu na beriliamu, wakati sodiamu, magnesiamu na alumini tayari zimeainishwa kama paramagnetic.
Vitu vinavyovutiwa na sumaku (paramagnets) ziko hasa katika vipindi virefu vya mfumo wa upimaji wa Mendeleev - 4, 5, 6, 7.
Hata hivyo, vipengele 8 vya mwisho katika kila kipindi kirefu pia ni sumaku.
Aidha, kuna vipengele vitatu - kaboni, oksijeni na bati, sifa zake za sumaku ambazo ni tofauti kwa marekebisho tofauti ya allotropiki.
Aidha, vipengele 25 zaidi vya kemikali vimetajwa, sifa zake za sumaku hazikuweza kubainishwa kwa sababu ya mionzi na kuoza haraka au ugumu wa kusanisi.
Sifa za sumaku za lanthanides na actinides (zote ni metali) hubadilika mara kwa mara. Miongoni mwao kuna para- na diamagnets.
Huzalisha vitu maalum vilivyopangwa kwa sumaku - chromium, manganese, chuma, kob alti, nikeli,ambao mali zao hubadilika kinyume na utaratibu.
Metali zipi hazina sumaku: orodha
Ferromagnetics, yaani, metali zilizo na sumaku vizuri, zipo 9 tu kimaumbile. Hizi ni chuma, kob alti, nikeli, aloi na misombo yake, pamoja na metali sita za lanthanide: gadolinium, terbium, dysprosium, holmium., erbium na thulium.
Vyuma vinavyovutiwa tu na sumaku kali sana (paramagnets): alumini, shaba, platinamu, urani.
Kwa kuwa hakuna sumaku kubwa kama hizi katika maisha ya kila siku ambazo zinaweza kuvutia paramagnet, na hakuna metali za lanthanide, tunaweza kusema kwa usalama kwamba metali zote, isipokuwa chuma, cob alt, nikeli na aloi zake hazitakuwa. kuvutiwa na sumaku.
Kwa hivyo, madini gani hayana sumaku kwa sumaku:
- paramagnets: alumini, platinamu, chromium, magnesiamu, tungsten;
- diamagnets: shaba, dhahabu, fedha, zinki, zebaki, cadmium, zirconium.
Kwa ujumla, tunaweza kusema kuwa metali feri huvutiwa na sumaku, metali zisizo na feri hazivutii.
Tukizungumzia aloi, aloi za chuma ni sumaku. Hizi ni pamoja na hasa chuma na chuma cha kutupwa. Sarafu za thamani pia zinaweza kuvutiwa na sumaku, kwa kuwa hazifanywa kwa chuma safi isiyo na feri, lakini ya alloy ambayo inaweza kuwa na kiasi kidogo cha ferromagnet. Lakini vito vilivyotengenezwa kwa chuma safi visivyo na feri havitavutiwa na sumaku.
Ni metali zipi ambazo hazitusi au sumaku? Hivi ni vyakula vya kawaida vya chuma cha pua, dhahabu na fedha.
