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物質は磁性を持つためその特長により磁石につくか、つかないかが分かれるのだとウィキペディアでは書いてあるような気がします。

なにやら難しい書き方をしているので結局くっつくのかくっつかないのかわからないのですが、上のウィキペディアの文を仮定とします。

そこで以下の物質の磁性を調べてみました

Cu 反
Ag 反
Au 反
Fe 強
Pt 常
Pb 反
Ti 常

こんな感じでした

ここで質問です。

質問I
磁石にくっつくのは 強磁性 の物質で
反磁性 と 常磁性 は磁石にくっつかない

という解釈でよろしいでしょうか?
違うのでしたらどうしたら磁石にくっつくかくっつかないのかを調べられるのでしょうか?

ウィキペディアをみても強磁性、反磁性、常磁性の意味がわからんのでウィキぺディアで調べるべしというのであればまずこの3っつをわかっり安く説明していただけると嬉しいです


質問II
物質は磁性を持つためその特長により磁石につくか、つかないかが分かれる
を仮定としましたがその解釈であっていますでしょうか?

違うのでしたらどういう解釈が正しいのかわかりやすく教えてください

返信には事情がありまして1ヶ月以上かかるかもしれません
申し訳ありません

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A 回答 (1件)

強磁性は磁場に置かれると自身が磁場と逆方向の磁場を作るために磁石に強力にくっつきます。


常磁性は磁場に置かれると磁場を打ち消そうと電子が整列して磁石に引き寄せられます。
反磁性は逆ですから磁石から逃げます。

常磁性と反磁性は併せ持つのですが、どちらが大きいかで変わります。

強磁性はFe,Ni,Coなど限られた元素とその化合物の一部です。
反磁性の物質は、磁石を近づけると離れていきますからすぐに分かります。Biや炭素、水は典型的で楽しめます。
常磁性は液体酸素などに見られる現象で磁石を近づけるとよってきます。

 Wikiには詳しく、そして懇切丁寧に書かれているのでそれを繰り返し読んで理解していくのが良いです。それ以上にわかりやすくというのは無理かと思います。どうしても厳密でなかったり嘘をちりばめないとならなくなる。
>物質は磁性を持つためその特長により磁石につくか、つかないかが分かれるを仮定
 強磁性は兎も角、磁性は複数ありいずれも持っています。同じ鉄でも化合物となると強磁性でなくなるものもありますし、より強く磁性が現れるもの(ネオジム磁石)もあります。

>返信には事情がありまして1ヶ月以上かかるかもしれません
 一ヶ月もあれば学べるでしょう。無機化学の教科書が良いかもしれません。この部分について数十ページは書かれているでしょう。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

回答ありがとうございました。

水に磁石を近づけても変化はなかった気がしますが磁石が弱いのでしょうか?
回答者様の意見で言うならば物質がくっつくかくっつかないかは強磁性は除きそれ以外はわからないってことですね

もっと別の方法で調べる必要性がありそうですね。

回答者様の意見である。

強磁性は磁場に置かれると自身が磁場と逆方向の磁場を作るために磁石に強力にくっつきます。
常磁性は磁場に置かれると磁場を打ち消そうと電子が整列して磁石に引き寄せられます。
反磁性は逆ですから磁石から逃げます。

とウィキペディアに書いてあればわかりやすく書かれてるので、それ以上は決して無理ではないかと思います。

無機化学の教科書ってどうやって閲覧できるのでしょうか?
教科書は特定の学校に入ってようやく購入して閲覧できるのではないのですか?

お礼日時:2014/01/02 16:19

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Q簡単な質問で申し訳ないのですが・・・。

磁性についてお聞きしたいのです。
一応常磁性、強磁性、反強磁性など習ったのですが、
今ひとつ意味が分かっていません。
というのは日常と結びつけることができないわけで、
磁石にくっつくということと磁石になると言うこと
の違いがよくわからないのです。
1磁石にくっつくということについて
常磁性のものは磁石にくっつくのですか?
プラスチックやビニールなどは常磁性なのですよね。
温度によっても変わると思いますが、磁性が無いという
のはこのことをさすのでしょうか?
2磁石になるということについて
ただ強磁性と言うだけでもだめらしいということは
聞きました。残留磁化がどうこうの・・・・
よくわかりません。
つまり常磁性、強磁性、反強磁性(こいつもよくわからない)について深くわかっていないので
わかるかたどうか教えてください。

Aベストアンサー

こんにちは、お答えします。

>1磁石にくっつくということについて
>常磁性のものは磁石にくっつくのですか?
 くっつきます。鉄の化合物など

>プラスチックやビニールなどは常磁性なのですよね。
 常磁性ではありません。磁性体では、ありません。

>温度によっても変わると思いますが、磁性が無いというのはこのことをさすのでしょうか?
 このことではありません。強磁性体でもある温度になると性質を失うのです。

>2磁石になるということについて
>ただ強磁性と言うだけでもだめらしいということは聞きました。残留磁化がどうこうの・・・・
 磁性体は全て一時的には、磁石になりえますから、永久磁石のことでしょう。永久磁石になるためには、強磁性体の中で外部磁界が無くても安定した大きな磁化を保つ必要があり、残留磁化や保磁力大きい必要があります。KS鋼、MK鋼、アルニコ、バリウムフェライトなど

>つまり常磁性、強磁性、反強磁性(こいつもよくわからない)について深くわかっていないのでわかるかたどうか教えてください。
 常磁性体:永久磁性はないけれども、強い磁石には、引かれる物質。  
 強磁性体:外部の磁界が無くても磁化が存在する物質。 鉄、ニッケル、コバルトなど
 反磁性体:磁界と逆向きに磁化する性質を持った物質。 ビスマスなど

もし磁界、磁束、保磁力などについて、さらに詳しい知識が欲しいようでしたら、下記URLが参考になるかも知れません。

参考URL:http://www.tuat.ac.jp/~katsuaki/magQ&A.html

こんにちは、お答えします。

>1磁石にくっつくということについて
>常磁性のものは磁石にくっつくのですか?
 くっつきます。鉄の化合物など

>プラスチックやビニールなどは常磁性なのですよね。
 常磁性ではありません。磁性体では、ありません。

>温度によっても変わると思いますが、磁性が無いというのはこのことをさすのでしょうか?
 このことではありません。強磁性体でもある温度になると性質を失うのです。

>2磁石になるということについて
>ただ強磁性と言うだけでも...続きを読む

Q磁石につく金属とつかない金属

磁石に鉄、コバルト、ニッケルなどはつきますがアルミニウム、金、銀、銅などはつかないのはなぜか理由を知っている方は教えてください。

Aベストアンサー

原子を構成する電子のスピンが関係しています。
スピンとは電子の自転運動に相当し、スピンによって電子そのものが磁石としての性質を持ちます。
電子のスピン同士はお互いを打ち消し合う性質を持ちますが、鉄、コバルト、ニッケルはすべて打ち消し合わずに3d軌道と呼ばれる電子軌道にスピンが余ります。
このような物質が強い磁界に入り込むと、余ったスピンにより、強磁性体(磁石)に吸い寄せられます。
すべてのスピンが打ち消し合う物質の場合は、スピンが余っていないので、強磁性体(磁石)に吸い寄せられる事はありません。

Q磁石にくっつく金属

磁石にくっつく金属と言えば、誰でも鉄が真っ先にピンと浮かびますが、鉄以外で磁石にくっつく金属ってありますか?

Aベストアンサー

No.2の方の回答より突っ込んで知りたい場合に読んでください。

遷移金属(3~12族元素)が磁性を担う元素になります。

3dに限らず、最外核s軌道より主量子数の小さいd軌道が、最外核s軌道より外側に存在できるから磁性を示します。(f軌道も然り)
また、電磁気学だけではなく量子力学(こっちが主)により説明されます。

元素単体で磁石にくっつくのは、ニッケル、コバルト、鉄の3種です(wikiには条件付きでガドリニウムがかかれていますが希土類であるのでここには入れません)。これらは強磁性体で、最外殻d軌道電子同士が2次の相転移を起こすことで結合し、電子のもつスピンによる磁化を1方向に揃える働きがあります。(電子同士の結合は量子力学で交換相互作用と呼ばれ、その大きさはJで表されます。Jの正負で強磁性、反強磁性を示します。)
これが外部磁界と相互作用することで「磁石がくっつく」という現象を起こします。(外部磁場の方向に磁化を揃える方がエネルギーが低くなり、安定になるため。磁石にくっついている状態は、磁石とくっついている金属を一体の磁石と考えられるから。電子同士の距離が近いほど強固に結合する。)

遷移金属を含む化合物で強磁性を示すものもあり、これらも磁石にくっつきます。

余談:強磁性体には硬磁性体、軟磁性体があり、磁石には保持力の大きい硬磁性体が使われます。(保持力が小さい軟磁性体だと他の磁石の影響や強力な磁界がかかったときに、磁力が弱まり易い。反転もしてしまう。軟磁性体は外部磁場の方向に磁化が揃いやすく、ハードディスクの磁性膜や変圧器の磁心などに主に用いられます)

強力な磁石にはネオジム磁石(鉄にある分量で他の元素を混ぜたもの)などがあります。(軟磁性体ならば鉄コバルト)

No.2の方の回答より突っ込んで知りたい場合に読んでください。

遷移金属(3~12族元素)が磁性を担う元素になります。

3dに限らず、最外核s軌道より主量子数の小さいd軌道が、最外核s軌道より外側に存在できるから磁性を示します。(f軌道も然り)
また、電磁気学だけではなく量子力学(こっちが主)により説明されます。

元素単体で磁石にくっつくのは、ニッケル、コバルト、鉄の3種です(wikiには条件付きでガドリニウムがかかれていますが希土類であるのでここには入れません)。これらは強磁性体で、最外殻d...続きを読む

Q磁石にくっつく金属

磁石にくっつく金属といえば「鉄」というのは常識中の常識ですが、鉄以外ではニッケルがありましたよね。他には なかったでしたでしょうか?

Aベストアンサー

通常の気温で金属の強磁性体ということなら、鉄・コバルト・ニッケルです。
これらを主成分とする物質も強磁性体となる場合が多いです。ネオジム磁石や
サマリウムコバルト磁石がその例で強力です。逆にステンレスは磁石につかな
いのが多いですね。一般にクロムの多いステンレスは磁石にくっつきません。
昔、磁気テープによく使われたクロムテープは実は二酸化クロムです。また、
マンガンアルミ磁石という単独では磁石にならない物同士の合金もあります。
このほか、他の金属酸化物やプラスチックなどの磁石も研究されてます。

参考URL:http://www.magtec.co.jp/magnetnews/q&a_backno.html

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q赤錆(酸化鉄)は磁性がありますか?

教えてください。

鉄の赤錆(酸化鉄)は磁石にくっつくのでしょうか?

また、酸化鉄も、磁石に長時間くっつけておくことで
磁化するのでしょうか?(鉄みたいに)


以上、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

FeO は反強磁性体,Fe3O4(マグネタイト)はフェリ磁性体,Fe2O3(α-ヘマタイト)は常磁性体,γ-ヘマタイト(マグへマイト)はフェリ磁性体です。

> 鉄の赤錆(酸化鉄)は磁石にくっつくのでしょうか?

赤サビはα-ヘマタイトです。磁場に多少引き付けられますが,常磁性なのでごく僅かでしょう。ただし,もし鉄の酸化が不完全ならばマグネタイトを含む可能性があるので,その場合はより強く磁場に引き付けられるでしょう。

> また、酸化鉄も、磁石に長時間くっつけておくことで
> 磁化するのでしょうか?(鉄みたいに)

磁化は磁壁移動によって起こり,こにかかる時間は一瞬です。十分に強い磁場中に置けば一瞬で磁化しますが,弱ければ永久に磁化しません。FD や HD の書き込みにも,そんなに時間はかかってませんよね?

Q常磁性の違いの説明。

[Fe(CN)6]^3- も[FeF6]^3- も正八面体構造で、
前者は1個の不対電子による常磁性であるのに、
後者は5個の不対電子による常磁性を示す。

常磁性であるかどうかに、不対電子の数は関係あるのでしょうか?
また、不対電子が1個と5個であることが、
常磁性にどのように関係してくるのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

> 常磁性であるかどうかに、不対電子の数は関係あるのでしょうか?

細かい話を始めるとキリがないですけど、基本的には

 不対電子がある⇔常磁性
 不対電子がない⇔反磁性

と考えていいです。

> また、不対電子が1個と5個であることが、
> 常磁性にどのように関係してくるのでしょうか?

不対電子の数が多いほど、遷移金属錯体の有効磁気モーメントが大きくなります。おおざっぱには、有効磁気モーメントμeffは不対電子数nと

 μeff/μB=√(n(n+2))

の関係があります(μBはボーア磁子)。

Q金,銀,銅の磁性について

 磁性の勉強をしている者です.
 一般に不対電子を持つものは常磁性を示すのですが,金・銀・銅は最外殻の
4s,5s,6s軌道に不対電子を持っています.にも関わらず,これらの金属が
反磁性になるのはなぜでしょうか?

Aベストアンサー

個々の原子と、原子が凝集してできた物質を区別して下さい。
例えば金が6sに1個の電子をもつというのは、単独のAu原子についての話です。このような裸の原子はとても不安定で、物質として単離されるものではありません。安定な物質になるときは、Au原子が凝集し、この6s電子を自由電子として結晶全体で共有することによって、不対電子状態が解消されています。これが、金属としての金です。このような場合の磁性は、自由電子のバンド構造から考えるべき問題になります。金属系の磁性は、一般には、パウリ常磁性と呼ばれる正の磁化率の効果と、ランダウ反磁性と呼ばれる負の磁化率の効果が共存しており、その勝った方の効果が表に現われてきます。

QX線回折(XRD)分析の半値幅について

現在粉末用のXRD装置を使用しているのですが、半値幅に含まれる情報に関して教えてください!
参考書などを呼んでいると、結晶性のピークに着目した場合、ピークの半値幅が大きくなるほど結晶子サイズは小さいことを意味すると書いてあり、これはなんとなくわかりました。
しかし、非結晶性のものを測定すると一般的にはブロードピークとなるものが多いかと思うのですが、相互関係がわかりません・・・。非結晶性のものは結晶子サイズが小さいということではないですよね?

段々結晶子サイズが小さくなっていった時に、少しづつピークはブロードに近づくとは思うのですが、
・結晶子サイズが小さくなっている
というのと、
・非結晶性のものである
というものの区別はどうやって判断したらよいのですか?ある程度は半値幅を超えたら非結晶性のものとかいう基準があるのでしょうか?

Aベストアンサー

半値幅から微結晶サイズを求めるシェラーの式は、固体中にある
微結晶のサイズを求めるための式です。適用できる微結晶サイズは
nmオーダから0.1μmまでの範囲です。この点に注意してください。

さて微結晶サイズが小さくなると半値幅はサイズに反比例して拡がり、
ピークはだんだん鈍くなります。さらに小さくなるとブロードで
ガラス等による散乱パターンに似たものになることも有ります。

ピークの拡がりは、1)結晶が十分な大きさで無いこと、2)結晶に
欠陥があるか、または空間的な規則性が低いか、3)装置による制約
から来ます。
原因3)は基準物質を使い補正計算をしてある程度除去することが
できます。
原因1)の影響を考慮したのがシェラーの式ですが、常に原因2)の寄与
も含まれています。
原因2)は小さくても結晶で有れば散乱強度を決める構造因子は定まります。
ここで構造因子に欠陥や小さくなることで発生した構造の乱れを組込めば
非晶性の広がったハローを再現できるかも知れません。
しかし、非晶性物質では構造の乱れは大きすぎ、結晶学的な構造因子は
もう決められません。
その代わりに、原子の相互配置を確率的に表した動径分布関数が散乱強度
の計算に導入されます。
一つの物質からの散乱強度の計算に、ここまでは構造因子方式、ここからは
動径分布関数方式という使い分けはされていません。

したがって、結晶子サイズが小さくなっているというのと、非結晶性の
ものであるということの明確な境界は無いように見えます。
当然、ある半値幅を超えたら非結晶性のものとかいう基準は有りません。

溶融体を急冷して結晶化させようとした場合、できたモノを欠陥だらけの
極微細結晶からなるとするか、非晶質になったと解釈するかは半値幅だけ
からはできないと思います。

半値幅から微結晶サイズを求めるシェラーの式は、固体中にある
微結晶のサイズを求めるための式です。適用できる微結晶サイズは
nmオーダから0.1μmまでの範囲です。この点に注意してください。

さて微結晶サイズが小さくなると半値幅はサイズに反比例して拡がり、
ピークはだんだん鈍くなります。さらに小さくなるとブロードで
ガラス等による散乱パターンに似たものになることも有ります。

ピークの拡がりは、1)結晶が十分な大きさで無いこと、2)結晶に
欠陥があるか、または空間的な規則性が低...続きを読む

Q双極子能率について

薬学部の1回生です。過去のテスト問題を見ていると「双極子能率」という用語が出てきたのですが、どの教科書を見ても説明がありません。ちょっと気になったので誰かわかる方がいましたら教えてもらえませんか。

Aベストアンサー

MiJun さんは磁気双極子のHPをあげておられますが,
薬学部だと電気双極子の方が関係が深そうですね.

電気双極子とは,±q の電荷のペアのことです.
電荷 +q が場所 r1 (位置ベクトルです)にあり,
電荷 -q が場所 r2 にあるとき,
(1)  p = q(r1-r2)
というベクトル量を電気双極子能率(あるいは,電気双極子モーメント)といいます.
しばしば,2つの電荷の間の距離が十分小さいということが
暗黙の内に仮定されています.
積 q |r1-r2| を一定に保つようにして,
q →∞,|r1-r2|→0 の極限をとったものを指すこともあります.

極性分子だともともと電気双極子能率を持っています.
正電荷の分布の重心と負電荷の分布の重心が違うからです.
双極子能率の大きさは分子の対称性や極性基の位置と密接な関係があるので,
分子構造を調べるときの重要な情報になります.
NH4 や H2O が極性分子ですね.

CCl4 などは無極性分子ですね.
分子内の個々の化学結合が電気双極子能率をもっていても,
分子構造により双極子能率が打ち消しあって,無極性分子となる場合もあります.

無極性分子でも電場をかけると分極が起きて,電気双極子能率をもつようになります.

電荷の代わりに磁荷のペアだと,磁気双極子能率といいます.

> どの教科書を見ても説明がありません。
はちょっと納得が行きませんね.
MiJun さんの言われるように,辞書類は調べて頂きたいですね.
百科事典とか,理化学辞典とか.
こういう類の話でしたら,
ここで質問するより辞書類の方がずっと詳しく(図もあるし)信頼できる結果が得られますよ.
権威ある辞書は相当の専門家が心血を注いで書き,他の専門家のチェックも入っています.

MiJun さんは「自分で調べる習慣をつけるのが自分のためですよ」という親心で
書いていらっしゃるのです.
私が回答書いている内に MiJun さんの回答がアップされたので,
ちょっと細くして載せちゃいました.
MiJun さん,すみません,親心を無にしたかも知れません.

MiJun さんは磁気双極子のHPをあげておられますが,
薬学部だと電気双極子の方が関係が深そうですね.

電気双極子とは,±q の電荷のペアのことです.
電荷 +q が場所 r1 (位置ベクトルです)にあり,
電荷 -q が場所 r2 にあるとき,
(1)  p = q(r1-r2)
というベクトル量を電気双極子能率(あるいは,電気双極子モーメント)といいます.
しばしば,2つの電荷の間の距離が十分小さいということが
暗黙の内に仮定されています.
積 q |r1-r2| を一定に保つようにして,
q →∞,|r1-r2|→0 の極限をとっ...続きを読む


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