¿Hay alguna manera de entender por qué una sustancia es diamagnética, paramagnética o ferromagnética sin conocer la mecánica cuántica? Es decir, ¿se pueden explicar estos fenómenos sin la mecánica cuántica?
Respuestas
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Ivaylo Strandjev
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El diamagnetismo se produce en todos los elementos por una razón similar a la ley de Lenz, el campo magnético aplicado a la sustancia, induce corrientes eléctricas que producen un campo magnético que se opone al campo aplicado. La razón por la que el diamagnetismo sólo se observa en los átomos en los que los electrones están emparejados, es porque entonces cualquier efecto paramagnético es nulo y se puede observar el diamagnetismo subyacente, que sería anulado por cualquier efecto paramagnético si hubiera electrones no emparejados.
Doodles
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11
La existencia y la estabilidad de los átomos ni siquiera pueden explicarse de forma clásica, así que en ese sentido la respuesta es no.
Si se permite un modelo semiclásico en el que se olvidan las pérdidas radiativas y se imagina al electrón en órbita alrededor del núcleo, entonces se puede dar cuenta del diamagnetismo. Si se añade que el momento angular de espín del electrón sólo puede tomar dos valores medidos a lo largo de cualquier eje, entonces se puede explicar más o menos el paramagnetismo.
El ferromagnetismo, sin embargo, requiere el concepto mecánico cuántico de interacción de intercambio para explicarlo, y éste no tiene un análogo clásico.
En definitiva, el magnetismo es un fenómeno bastante profundamente mecánico-cuántico. Explicarlo "clásicamente" (en la medida en que eso sea posible) requiere que añadamos un montón de resultados de la mecánica cuántica como reglas ad hoc, así que la respuesta real a tu pregunta es no.
codelahoma
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526
A nivel básico, el diamagnetismo se produce en aquellos compuestos/elementos que tienen todos los electrones emparejados.
Por ejemplo, en $H_2 $ todos los electrones del orbital de enlace están emparejados
Por otro lado, el paramagnetismo se produce en aquellos compuestos/elementos que no tienen todos los electrones emparejados.
Por ejemplo, en $O_2$ 2 electrones están desparejados en el orbital molecular antienlace
También puede aplicarse a otros.
