Железо магнитные свойства

Электронное строение атомов (и ионов) элементов триады железа таково, что оно обусловливает ярко выраженные магнитные свойства как простых соединений (металлы), так и большинства сложных соединений. Действительно, число неспаренных электронов в невозбужденных атомах Ре, Со, N1 велико. Для железа оно равно четырем, для кобальта — трем, для никеля — двум. Недостроенный З -подуровень и неспаренные электроны у Ре, Со, N1 являются причиной и другого, [c.114]

Покажем это на примере рассмотрения электронного строения комплексов железа. На рис. 3.23, а изображено распределение электронов в невозбужденном атоме железа. Подуровни 35 и Ър полностью заполнены парами электронов, в образовании связи они не принимают участия, на рис, 3.23,6 даны подуровни с электронами, принимающими участие в химических процессах, а на рис. 3.23, в это электронное строение представлено одной строкой 3 45 4р°4 . При образовании иона Ре + два электрона с 45-подуровня отрываются и образуется конфигурация (рис. 3.23, г). Ион Ре2+ взаимодействует с лигандами, причем от силы поля лигандов зависят электронное строение комплексообразователя и его магнитные свойства. [c.134]

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ [c.131]

Магнитные свойства. По отношению к магнитному полю все металлы делятся на три группы диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. К диамагнитным веществам (обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление силовым его линиям) относятся часть элементов I (Си, Ag, Ли), П группы (Ве, Zn, Сс1, Hg), П1 (Са, 1п, Т1) и IV группы (Се, Зп, РЬ) периодической системы. Металлы щелочных, щелочноземельных элементов, а также большинства -элементов хорошо проводят силовые линии магнитного поля, обладают положительной магнитной восприимчивостью. Они являются парамагнитными веществами и намагничиваются параллельно силовым линиям внешнего магнитного поля. Очень высокой магнитной восприимчивостью обладают Ге, Со, N1, Ос1, Ву. Они являются ферромагнетиками. Ферромагнетики характеризуются температурой, выше которой ферромагнитные свойства металла переходят в парамагнитные. Эта температура называется температурой Кюри. Для железа, кобальта и никеля эта температура составляет 768, 1075 и 362 °С, соответственно. [c.324]

Достоинством теории валентных связей является то, что она позволяет качественно объяснить магнитные свойства комплексных соединений. Так, исходя из электронного строения комплексов железа, видно, что комплекс [РеР ] - содержит четыре неспаренных электрона и поэтому парамагнитен. В комплексе [Ре(СМ)б] все электроны спарены. Поэтому этот комплексный ион диамагнитен. При помощи теории валентных связей можно предсказать реакционную способность комплексных соединений. Последняя в значительной степени определяется скоростью обмена лигандов комплекса на другие ионы или молекулы, находящиеся в растворе. Условия, благоприятствующие обмену лигандов, — внешняя гибридизация и наличие у комплексообразователя свободных внутренних -орбиталей. [c.45]

Кобальт и никель входят как легирующие металлы в стали на ос нове железа, придавая им особые свойства (нержавеющие, инструментальные, с особыми магнитными свойствами). Большое количества кобальта расходуют в производстве сверхтвердых материалов на базе карбидов вольфрама и титана (ВК8, ТК6 и т. д.). Никель с медьк> образует ряд сплавов, обладающих ценными свойствами констан-тан (45% N1) и никелин — материал для электропроводов, нейзильбер — неокисляющиеся сплавы, содержащие N1, Си и 2п. Никель-также входит в состав алюминиевых сплавов и т. д. Большое количество никеля идет на процессы никелирования. [c.140]

Кобальт и никель — блестящие металлы, обладающие, как и железо, магнитными свойствами. Плотность кобальта 8,79 г/сж (8,79 10 /сг/ж ), никеля — 8,9 г/сж (8,9 10 /сг/ж ) т. пл. кобальта 1490° С, никеля 1452° С. [c.316]

Кобальт — твердый, тягучий, похожий на железо блестящий металл. Как и железо, он обладает магнитными свойствами. Вода и воздух на него не действуют. В разбавленных кислотах кобальт растворяется значительно труднее, чем железо. [c.528]

Хорошо известны обширные системы или решетки магнитно взаимодействующих ионов Ре(1 II). Это взаимодействие может быть ферромагнитным или антиферромагнитным. Примеры обоих типов встречаются в различных фазах, образуемых системой оксидов и гидрооксидов железа. Магнитные свойства таких систем теоретически рассматриваются способом, отличным от описанного выше, основанного на применении гамильтониана взаимодействия (19.3). При рассмотрении таких задач используют понятия магнитного домена и молекулярного поля, однако полное понимание магнитных свойств этих сложных систем пока не достигнуто. [c.340]

При разделении минералов магнитом надо иметь в виду, что у одних минералов магнитные свойства более или менее постоянны, а у других (например, пироксенов, амфиболов, оливинов) с изменением содержания закиси железа магнитные свойства меняются в значительных пределах. [c.74]

Феррит это твердый раствор внедрения углерода в а-железо (ОЦК). По свойствам он близок к чистому железу, пластичен, имеет малую прочность, обладает магнитными свойствами. [c.40]

Физические свойства. Железо, кобальт и никель характеризуются наличием ряда полиморфных видоизменений. Полиморфные превращения железа, отчасти кобальта и никеля, имеют очень большое значение в машиностроении, так как они обусловливают структуру и свойства сплавов. Полиморфные превращения железа а-Ре при 768 С теряет свои магнитные свойства ( -превращение), при 910°С переходит в у-Ре при 140РС переходит вб-Ре и при 1539 С плавится. [c.126]

Однако применение законов кинетической теории газа к электронному газу приводит к значению а, отличающемуся от эксперимента. Делокализация валентных электронов-в кристаллической решетке металла, а следовательно, отсутствие в ней направленных валентных связей объясняет тот факт, что металлы имеют большое координационное число К, плотнейшую сферическую упаковку, а также чаще всего кубическую объемно-центрированную элементарную ячейку решетки. Некоторые металлы могут кристаллизоваться в различных типах решеток например, при температуре <768 °С магнитное -железо имеет /( = 8, а при температуре >906 °С устойчивым является немагнитное у-железо с /С=12. Впрочем, для некоторых тяжелых металлов наряду с металлической связью, образованной З -электронами, реализуются слабые ковалентные связи между атомами, в то время как 45-электроны образуют электронный газ. Для такой смешанной металлической и межатомной связи характерно образование пар электронов как с параллельными, так и с антипараллельными спинами (для марганца— антипараллельные, для железа — параллельные). Этим объясняется различие в магнитных свойствах металлов параллельные спины обусловливают ферромагнетизм, т. е. положительная магнитная восприимчивость на два или три порядка [c.138]

Металл серебристо-белого цвета. Чистое железо — мягкий, пластичный металл. Плотность 7,87 г/см , температура плавления 1539 °С. В отличие от многих других металлов железо обладает магнитными свойствами [c.113]

Интересно отметить, что металлы группы железа и платины имеют в данном случае нулевую валентность. Это проявляется также в их магнитных свойствах. В то время как в свободном виде они парамагнитны, в сплавах они становятся диамагнитными, так как их свободные электроны заполняют вакантные -уровни. [c.145]

Ферромагнитными называются вещества, способные сильно намагничиваться даже в слабых магнитных полях. К ним относятся железо, никель, кобальт, некоторые сплавы. Ферромагнетизмом называют совокупность магнитных свойств, характерных для этих веществ. [c.153]

В том же направлении, что и наклеп, вл ет на магнитные свойства железа измельчение зерна. Чем мельче зерно феррита, тем больше коэрцитивная сила и потери на гистерезис и тем меньше магнитная проницаемость. Эго объясняется тем обстоятельством, что границы зерен таюке являются фактором, препшетвующим распространению намагничивания. По границам зерен, на стыке двух различно ориентированных кристаллитов, имеется искажение пространственной решетки. [c.56]

Электростатическая модель оказалась также совершенно непригодной для объяснения магнитных свойств комплексных соединений. Исследование магнитных свойств вещества позволяет определить число неспаренных электронов. Вещества, имеющие неспаренные электроны, парамагнитны, молекулы втягиваются в неоднородное магнитное поле. Если все электроны спарены, вещество диамагнитно, т. е. молекулы выталкиваются из магнитного поля (однако значительно слабее, чем молекулы парамагнитных веществ притягиваются). Кроме того, известны ферромагнитные материалы, например железо, которые вследствие одинаковой ориентации большого числа спинов неспаренных электронов взаимодействуют с магнитным полем (втягиваются) значительно сильнее парамагнитных. [c.128]

Мерой магнитных свойств вещества служит магнитная восприимчивость k l, характеризующая отношение исследуемых объектов к магнитному полю. Веа1ества с отрицательной восприимчивостью, т. е. такие, которые оказывают большее сопротивление магнитным силовым линиям, чем вакуум, называются диамагнитными вещества с положительной восприимчивостью, т. е. хорошо проводящие магнитные силовые линии, называются парамагнитными вещества с особо высокой восприимчивостью, например железо, называются ферромагнитными. Помешенные между полюсами сильного магнита диамагнетики ориентируются перпендикулярно, а парамагнетики — вдоль силовых линий. Это означает, что в диамагнитной среде полюсы магнита взаимодействуют сильнее, чем в пустоте, а в парамагнитной — слабее. [c.58]

Большинство физическрк свойств, в том числе и магнитные свойства, неодинаковы в различных направлениях 1фисталла. Железо легче всего намагничивается в направлении ребра куба, никель — в направлении диагонали iQ a и кобальт — вдоль оси симметрии. [c.27]

Молекулярные орбитали ферроцена строятся как линейные ком- бинации Зс/-, 4s- и 4/7-АО железа и десяти тг-орбиталей колец (по 5 от каждого кольца). Всего возникает 19 МО, среди них связывающие, несвязывающие и разрыхляющие. Сильно связывающими орбиталями являются Oig, а ,,, и На них размещаются 12 электронов. За этой замкнутой оболочкой следук5т несвязывающие орбитали a[g, ig и Электронные конфигурации МО аналогов ферроцена ( ценовых комплексов переходных металлов) имеют вид в согласии с их магнитными свойствами [c.252]

Чистое железо отличается высокими пластическими свойствами, хорошо сваривается, имеет высокие магнитные свойства и находит применение в специальных областях техники. [c.154]

Физические свойства. Химически чистое железо представляет собой блестящий, серебристо-белый пластичный металл. Значительно мягче золота и серебра. Легко подвергается ковке, прокатке и другим видам обработки как в горячем, так и в холодном состояниях. Температура плавления 1539°С. Обладает магнитными свойствами. [c.260]

Ядерные излучения используют для получения новых веществ, для улучшения свойств полимеров и т. д. Большой интерес представляет изменение свойств различных материалов под влиянием этих облучений. Например, оказалось, что из предварительно облученного угля легче извлекается частый его спутник германий каучуки вулканизуются без добавок серы полиэтилен становится более устойчивым к нагреванию и органического стекла (см. гл. ХП1) нагреванием и облучением можно получить пенопласт и т. д. Ядерные излучения возбуждают множество цепных реакций. В полупроводниковых кристаллах они увеличивают число различных дефектов, что резко изменяет их свойства, особенно электрофизические. В связи с этим упомянем о чувствительности к излучениям, радиодеталей, применяемых в управляющих и регистрирующих приборах атомных реакторов. Радиолампы меняют параметры незначительно. Полупроводниковые приборы теряют свои свойства уже при малой дозе облучения. Масляные конденсаторы вспучиваются при облучении вследствие разложения масла. Керамические и слюдяные конденсаторы меняют свойства только после длительного облучения. У металлических сопротивлений электрические свойства практически не меняются, а у угольных сопротивление уменьшается. Магнитные свойства силиконового железа, пермаллоя (см. гл. ХИ, 7) и др. ухудшаются. Как видно, электронные приборы можно использовать в полях излучений (в частности и космических) при условии не слишком больших доз облучения и очень осмотрительно. [c.47]

Дезоксигемоглобин-голубой комплекс желе-за(П)-имеет четыре неспаренных электрона. При координировании молекулы дезоксиге-моглобином образуется оксигемоглобин — красный комплекс железа, обладающий диамагнитными свойствами. Предположите что к этим комплексам применима диаграмма энергетических уровней, соответствующая расщеплению в октаэдрическом кристаллическом поле, и объясните, чем обусловлены различия в их окраске и магнитных свойствах. [c.396]

Физические и химические свойства. Железо имеет ряд полиморфных видоизменений. Полиморфные превращения железа имеют очень большое значение в технологии металлов, так как они обусловливают структуру и свойства сплавов. Устойчивое при обычной температуре а-железо характеризуется объемноцептри-рованной кубической решеткой при 769°С оно теряет свои магнитные свойства — происходит 3-превращение без изменения структуры решетки при 908°С осуществляется переход в -железо с гранецентрированной кубической решеткой, при 1390°С переход в 6-железо с объемно центрированной кубической решеткой, а прн 1534°С плавление. [c.300]

Аустенит (по имени Р.Остена) представляет собой твердый раствор внедрения углерода в у-железо (ЩК). Он устойчив при тевшературах выше 72ТС, тверд, но хрупок, не обладает магнитными свойствами. [c.40]

МАГНЕТИТ (магнитный железняк) — минерал FeO. FejOs, черного цвета, обладает сильными магнитными свойствами, содержит до 72% Ре, важная железная руда (см. Железа соединения). [c.150]

Исследованы продукты термического взаимодействия фуллерена С с трнсацетипацетонатом железа (Ш). Установлено, что полученные вещества обладают магнитными свойствами, зависящими от исходного соотнощения реагентов и температурного режима. Анализ полученных веществ проводился методами РФА, МР, Мессбауэра, магнитные характеристики получены на вибращюном магнетометре и сквиде. Согласно данным этих методов можно считать, что магнитные свойства продуктов синтеза обусловлены микрокристаллическими и аморфными частицами магнетита, связанными с фуллерном. Изучение и синтез таких веществ представляет научный и практический интерес для современного материаловедения. [c.163]

Как и железо, обладает магнитными свойствами и только при 1121° С переходит в немагнитную модификацию. Кобальт поглощает значительные количества водорода — до нескольких сот объемов тем больше, чем мельче он раздроблен. Особенно много водорода поглощает коллоидальный кобальт возможно, что при этом образуется С0Н2. [c.369]

При значительном избытке железа по отнощению к фуллерену (5-10 раз) спектр МР представлен неоднородно ущиренной линией, температурная зависимость щирины и положения ее близки к полученным для продуктов термораспада Ре(асас)з.Температура синтеза не влияет существенно на параметры МР и магнитные свойства веществ. Снижение концентрации железа в исходных продуктах приводит к более симметричной линии МР, эффективный g-фактор приближается к 2, присутствие ЭПР радикала кристаллического Сбо свидетельствует об улучшении однородности внутреннего магнитного поля вещества. Магнитные характеристики соответствуют ферромагнитному состоянию. [c.163]

В технике ферритами или ферритнымп материалами называют продукты спекания порошков оксида железа (III) и оксидов некоторых двухвалентных металлов, например никеля, цинка, марганца. Спекание производится при 1000—1400 °С. Ферриты обладают ценными магнитными свойствами и высоким электрическим сопротивлением, что обусловливает небольшую величину электрических потерь в них. Ферриты широко применяются в технике связи, счетнорешающих устройствах, в автоматике и телемеханике. [c.526]

Магнитные свойства. Если принять, что парамагнетизм имеет только спиновое происхождение (т. е, считать орбитальный магнетизм незначительным из-за ограниченности орбитального движения в поле лигандов), то легко прийти к определенным выводам относительно магнитного момента. Рассмотрим в качестве примера комплексные ионы железа (II) [Fe( N) - и [Ре(Н20)б] . Из спектрохимического ряда следует, что ион N создает сильное, а Н2О — слабое поле. В сильном поле / -электронынонаРе " образуют низкоспиновый комплекс (см. рис. 104). Суммарный спин 5=0, комплексный ион [Fe( N)e] должен быть диамагнитным, что подтверждает опыт. Напротив, в слабом поле четыре из шести /-электронов неспарены и 8=2, комплексный ион [Ре(Н20)в] должен быть парамагнитным. Величина парамагнитного момента может быть рассчитана по формуле спинового парамагнетизма (см. 14) [c.242]

Кристаллические модификации железа аир металлурги называют а- и р-феррит. Для обеих модификаций характерна объемно-центрированная элементарная ячейка, и с точки зрения кристаллографии они неразличимы. Однако электронная структура этих модификаций различна, поэтому, если а-феррит обладает магнитными свойствами, то для р-феррита они нехарактерны. Различны и химические свойства так, а-Ре в отличие от p-Fe не растворяет углерод. Атомы растворенного р-Ре углерода занимают середины ребер объемноцент-рированной элементарной ячейки. [c.116]

Химические свойства. Железо не образует соединений, в которых его степень окисления соответствовала бы номеру группы, т. е. восьми. Наивысшая степень окисления железа равна + 6, однако в этом состоянии встречается крайне редко, например К2ре04. Степени окисления + 2 и +3 соответствуют ионам Fe " и Fe " , которые на незавершенной Зй(-орбитали содержат соответственно 6 и 5 электронов. Магнитные свойства соединений железа обусловлены наличием меньшего числа электронов на Зй(-подуровне, чем это необходимо для его заполнения. [c.260]

Хи1Ушческие свойства. Железо образует соединение, в котором его степень окисления соответствует номеру группы. Наивысшая степень окисления желез д равна 4-8. В этом состоянии он получен недавно. Степени окисления +2 и +3 соответствуют ионам Fe и Fe " , которые иа незавершенной 3 /-орбитали содержат соответственно 6 и 5 электронов. Магнитные свойства соединений железа обусловлены наличи- [c.286]

Приведенные схемы объясняют также магнитные свойства веществ. Вещества делятся на диамагнитные и парамагнитные. Первые оказывают сопротивление прохождению магнитного поля большее, чем вакуум, вторые — меньшее, чем вакуум. Поэтому внешнее магнитное поле выталкивает диамагнитные вещества и втягивает парамагнитные. Столь различное поведение веществ объясняется характером их внутренних магнитных полей, складывающихся из собственных магнитных моментов нуклонов и электронов. Но магнитный момент атома определяется главным образом суммарным спиновым магнитным моментом Электронов, так как могнитные моменты протонов и нейтронов примерно на три порядка меньше моментов электронов. Если два электрона находятся в одной орбитали, то их магнитные поля замыкаются. Если в веществе магнитные моменты всех электронов взаимно скомпенсированы, т. е. все электроны спарены, то это вещество диамагнитное. Напротив, если в орбиталях имеются одиночные электроны, то вещество проявляет парамагнетизм. Примерами диамагнитных веществ могут служить молекулярные водород, азот, фтор, углерод и литий (в газообразном состоянии). К парамагнитным относятся молекулярный бор, кислород, оксид азота). Вещества с аномально в .1сокой магнитной восприимчивостью (например, железо) называются ферромагнитными. Ферромагнетизм проявляется ими только в твердом состоянии. [c.70]

З-Прсвратеиие железа проявляется в потере магнитных свойств (точка Кюри). [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология