Transcription de la vidéo
Lequel des énoncés suivants décrit correctement une substance paramagnétique ? (A) C’est une substance qui est attirée par un champ magnétique externe parce que les électrons sont tous appariés dans ses orbitales. (B) C’est une substance qui repousse un champ magnétique externe en raison de la présence d’électrons non appariés dans ses orbitales. (C) C’est une substance qui est attirée par un champ magnétique externe en raison de la présence d’électrons non appariés dans ses orbitales. (D) C’est une substance qui repousse un champ magnétique externe parce que les électrons sont tous appariés dans ses orbitales.
Comme son nom l’indique, une substance paramagnétique est attirée par un champ magnétique. Par contre, une substance diamagnétique repousse faiblement un champ magnétique. L’examen de la configuration électronique d’un métal peut nous aider à prédire si le métal est paramagnétique ou diamagnétique. Faisons de la place pour examiner les configurations électroniques de certains des métaux se trouvant dans la période quatre du tableau périodique. Les neuf premiers éléments notés sont les métaux de transition de la période quatre. Le zinc n’est pas un métal de transition, mais nous allons voir sa configuration électronique dans cette vidéo.
Voyons maintenant comment sont organisés les électrons dans les orbitales de la couche de valence. Nous pouvons voir que le nombre d’électrons non appariés augmente le long des quatre premiers métaux de transition. Le nombre d’électrons non appariés diminue ensuite jusqu’à ce que nous atteignions le zinc, qui n’a pas d’électrons non appariés dans sa couche de valence. Le scandium, le titane, le vanadium et le manganèse sont paramagnétiques. En revanche, le cuivre et le zinc sont diamagnétiques. Un facteur contribuant à cette différence est la présence d’électrons non appariés.
Les substances paramagnétiques ont au moins un électron non apparié. Ces électrons non appariés fournissent des dipôles magnétiques aux atomes de la substance, permettant à la substance d’être attirée par des champs magnétiques. En revanche, les substances diamagnétiques n’ont généralement que des électrons appariés dans leurs orbitales. Donc, leurs atomes n’ont pas de dipôles magnétiques. Cela les amène à repousser faiblement les champs magnétiques.
Maintenant, si nous regardons de près la configuration électronique du cuivre, nous remarquons qu’il a un électron non apparié dans la sous-couche 4s. Donc, nous pourrions prédire que le cuivre est paramagnétique, alors qu’il est en fait diamagnétique. Il existe d’autres types de magnétisme. Par exemple, le fer, le cobalt et le nickel sont ferromagnétiques, et le chrome est antiferromagnétique. Maintenant, regardons à nouveau les choix de réponses.
Nous pouvons voir que l’énoncé qui décrit le mieux une substance paramagnétique est l’énoncé (C). C’est une substance qui est attirée par un champ magnétique externe en raison de la présence d’électrons non appariés dans ses orbitales.
