Paramagnetik veya diamagnetik madde ne demektir?

[ozgurnaci]

Bir maddenin magnetik özelliklerini bilmek için, o maddenin atomlarındaki (veya moleküllerindeki) elektron düzenine bakarız. Atomdaki bir elektron zaten çok küçük bir mıknatıs özelliği taşır. Ama ortamda birbirine zıt yönde dönen iki elektron varsa, o zaman elektronlar birbirlerinin magnetik etkisini yok ederler ve net magnetizma sıfır olur. Ancak, bir atom paylaşılmamış elektron taşıyorsa bu, bir yöne doğru dönmenin olması ve tersi yönde elektron dönmesi olmadığı için net bir magnetizma olması anlamına gelir. Bu bilgiler ışığında, paramagnetik ve diamagnetik maddeleri tanımlayabiliriz. Atomik yapısında paylaşılmamış elektronu bulunan ve bu yüzden bir magnetik alan tarafından zayıf da olsa çekilen maddelere “paramagnetik madde” denir. Atomik yapısında paylaşılmamış elektronu bulunmayan ve bu sebeple bir magnetik alan tarafından çekilmeyen veya hafifçe itilen maddelere “dimagnetik madde” denir. Örneğin, oksijenin elektron konfigürasyonu 2p4 ile biter. P orbitallerinden ikisinde aynı yönlü paylaşılmamış elektron bulundurduğu için, oksijen paramagnetik özellik gösterir. Civa atomunun elektron konfigürasyonu ise 6s2 ile biter. Civa atomunun 6s orbitalinde iki ters yönlü elektron vardır. Başka bir deyişle civa atomunun 6s orbitalinde paylaşılmamış elektronu yoktur. Bu yüzden civa diamagnetik özellik gösterir.

[ozgurnaci]

paramagnetik elementleri belirlemenin bir yöntemi var mı? yoksa bunların ezbere bilinmesi mi gerekiyor? bu elementler hangileridir?

Paramagnetik maddelerin eslesmemis elektronlari bulunur. Bir elementin paramagnetik olup olmadigini anlamak da bu yuzden kolaydir. Elementin elektron dizilisini yazdiginizda eslenmemis elektron bulunuyorsa bu madde paramagnetiktir. Mesela Ca metalini ele alalim. Atom numarasi 20: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
4s iki elektron alabilir ve dolu. Yani Ca paramagnetik degildir (diyamagnetik).

Simdi de Titan'a bakalim:
Ti (22): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

d orbiltalinde 2 elektron olmasi sizi sasirtmasin. 2 nin cift sayi olmasi elektronlarin eslesmis olmasi anlamina gelmez. (bakiniz Hund kurali) d orbitali 5'e yarilmistir ve Ti elementinde bunlardan iki tanesinin 1 electronu vardir. Yani Ti eslenmemis 2 elektrona sahiptir ve paramagnetiktir.

[ozgurnaci]

Moleküller için bir maddenin paramanyetik olup olmadığının anlaşılması için de Moleküler Orbital Teoremi kullanılabilir. Yani moleküler orbitallerinde eşleşmemiş elektron bulunanlar paramanyetik maddelerdir.
Bunun için çok klasik bir örnek olarak Oksijen molekülü verilir. Lewis gösteriminde oksijenin eşleşmemiş elektronu yoktur mesela ama moleküler orbitallerine baktığınızda eşleşmemiş 2 elektronu olduğundan oksijen paramanyetiktir. Bir kimya kitabında resimde gördüğüm kadarıyla da sıvı oksijeni iki mıknatıs arasından dökerseniz  oksijenin mıknatıslara doğru çekildiğini görebilirsiniz..
Bir de ferromanyetik diye bir terim var. O da paramanyetikliğin aşırıya kaçmış hali. Adından da anlaşılacağı üzere demir bu maddelerden..

[ozgurnaci]

Bir de Gauy Balance yöntemi var..Gauy terazisine paramanyetik olup olmadığını saptayacağın örneğini koyarsın altına da 2 mıknatıs yerleştirip manyetik alana koyarsan örneğinin ağırlığındaki değişime göre bunu anlayabilrsn..Eğer örneğin ağırlığı artarsa yani manyetik alanla örnek birbirini çekerse paramanyetiktir..Tam tersiyse yani örenğin ağırlığında azalma varsa örnek diyamanyetiktir.