Jebkurš bērns zina, ka metālus pievelk magnēti. Galu galā viņi bieži karināja magnētus uz ledusskapja metāla durvīm vai burtus ar magnētiem uz īpašas tāfeles. Taču, ja piestiprināsi pie magnēta karoti, pievilcības nebūs. Bet karote arī ir metāls, kāpēc tad tā notiek? Tātad noskaidrosim, kuri metāli nav magnētiski.
Zinātniskais viedoklis
Lai noteiktu, kuri metāli nav magnetizēti, jums jānoskaidro, kā visi metāli kopumā var būt saistīti ar magnētiem un magnētisko lauku. Saistībā ar pielietoto magnētisko lauku visas vielas iedala diamagnētos, paramagnētos un feromagnētos.
Katrs atoms sastāv no pozitīvi lādēta kodola un negatīvi lādētiem elektroniem. Tie nepārtraukti kustās, kas rada magnētisko lauku. Viena atoma elektronu magnētiskie lauki var viens otru pastiprināt vai iznīcināt, atkarībā no to kustības virziena. Turklāt tos var kompensētbūt:
- Magnētiskie momenti, ko izraisa elektronu kustība attiecībā pret kodolu, ir orbitāli.
- Magnētiskie momenti, ko izraisa elektronu rotācija ap savu asi - spin.
Ja visi magnētiskie momenti ir vienādi ar nulli, vielu sauc par diamagnētiem. Ja kompensē tikai griešanās momentus - uz paramagnētiem. Ja lauki nav kompensēti - uz feromagnētiem.
Paramagnēti un feromagnēti
Apsveriet gadījumu, kad katram vielas atomam ir savs magnētiskais lauks. Šie lauki ir daudzvirzienu un viens otru kompensē. Ja pie šādas vielas novieto magnētu, tad lauki tiks orientēti vienā virzienā. Vielai būs magnētiskais lauks, pozitīvs un negatīvs pols. Tad viela tiks piesaistīta magnētam un pati par sevi var tikt magnetizēta, tas ir, tā piesaistīs citus metāla priekšmetus. Tātad, piemēram, jūs varat magnetizēt tērauda papīra saspraudes mājās. Katram būs negatīvs un pozitīvais stabs, un uz magnēta varēs pat uzkarināt veselu saspraužu virteni. Šādas vielas sauc par paramagnētiskām.
Feromagnēti ir neliela vielu grupa, ko pievelk magnēti un viegli magnetizējas pat vājā laukā.
Diamagnets
Diamagnētos magnētiskie lauki katrā atomā tiek kompensēti. Šajā gadījumā, kad viela tiek ievadīta magnētiskajā laukā, elektronu kustība lauka iedarbībā tiks pievienota pareizai elektronu kustībai. Šī elektronu kustība izraisīspapildu strāva, kuras magnētiskais lauks tiks vērsts pret ārējo lauku. Tāpēc diamagnēts vāji atgrūž blakus esošo magnētu.
Tātad, ja pieejam jautājumam par to, kuri metāli nav magnētiski no zinātniskā viedokļa, atbilde būs diamagnētiska.
Paramagnētu un diamagnētu sadalījums Mendeļejeva periodiskajā elementu sistēmā
Vienkāršu vielu magnētiskās īpašības periodiski mainās, palielinoties elementa kārtas numuram.
Vielas, kuras nepievelk magnēti (diamagnēti), atrodas galvenokārt īsos periodos - 1, 2, 3. Kuri metāli netiek magnetizēti? Tie ir litijs un berilijs, savukārt nātrijs, magnijs un alumīnijs jau ir klasificēti kā paramagnētiski.
Vielas, ko piesaista magnēti (paramagnēti), galvenokārt atrodas Mendeļejeva periodiskās sistēmas garajos periodos - 4, 5, 6, 7.
Tomēr pēdējie 8 elementi katrā garajā periodā arī ir diamagnēti.
Turklāt ir trīs elementi - ogleklis, skābeklis un alva, kuru magnētiskās īpašības dažādām alotropiskām modifikācijām ir atšķirīgas.
Turklāt ir nosaukti vēl 25 ķīmiskie elementi, kuru magnētiskās īpašības nevarēja noteikt radioaktivitātes un straujas sabrukšanas vai sintēzes grūtību dēļ.
Lantanīdu un aktinīdu (visi tie ir metāli) magnētiskās īpašības mainās neregulāri. Starp tiem ir gan para-, gan diamagnēti.
Tie ražo īpašas magnētiski sakārtotas vielas - hromu, mangānu, dzelzi, kob altu, niķeli,kuru īpašības mainās neregulāri.
Kuri metāli nav magnētiski: saraksts
Feromagnētiskie, tas ir, metāli, kas ir labi magnetizēti, dabā ir tikai 9. Tie ir dzelzs, kob alts, niķelis, to sakausējumi un savienojumi, kā arī seši lantanīdu metāli: gadolīnijs, terbijs, disprozijs, holmijs., erbijs un tūlijs.
Metāli, kurus pievelk tikai ļoti spēcīgi magnēti (paramagnēti): alumīnijs, varš, platīns, urāns.
Tā kā ikdienā nav tik lielu magnētu, kas piesaistītu paramagnētu, un nav arī lantanīdu metālu, tad varam droši teikt, ka visi metāli, izņemot dzelzi, kob altu, niķeli un to sakausējumus, nebūs piesaista magnēti.
Tātad, kuri metāli nav magnētiski magnētam:
- paramagnēti: alumīnijs, platīns, hroms, magnijs, volframs;
- diamagnēti: varš, zelts, sudrabs, cinks, dzīvsudrabs, kadmijs, cirkonijs.
Kopumā var teikt, ka melnie metāli pievelk magnētu, krāsainie metāli nē.
Ja runājam par sakausējumiem, tad dzelzs sakausējumi ir magnētiski. Tie galvenokārt ietver tēraudu un čugunu. Magnēts var piesaistīt arī dārgās monētas, jo tās nav izgatavotas no tīra krāsainā metāla, bet no sakausējuma, kas var saturēt nelielu daudzumu feromagnēta. Bet no tīra krāsainā metāla izgatavotas rotaslietas magnēts nepievilks.
Kuri metāli nerūsē un nemagnetizējas? Tie ir parasti pārtikas kvalitātes nerūsējošā tērauda, zelta un sudraba priekšmeti.
