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CARACTERIZACIÓN
MAGNÉTICA DE
ALGUNOS ELEMENTOS
CARACTERIZACIÓN
MAGNÉTICA DE
ALGUNOS ELEMENTOS
Autor: M. C. Q. Alfredo Velásquez MárquezAdaptado por: Ing. Ayesha Sagrario Román García
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Objetivos de la práctica
EL ALUMNO:
1. Aprenderá a utilizar el teslámetro para la medición de la intensidad de
un campo magnético.
2. Con base en los datos experimentales, clasificará a los elementos
empleados como diamagnéticos, paramagnéticos o ferromagnéticos.
3. Comparará la clasificación experimental de los elementos con la
predicha a partir de su configuración electrónica.
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Dependiendo de su comportamiento en presencia de un campo
magnético externo, las sustancias se pueden clasificar en:
Diamagnéticas. Sustancias que son repelidas por las líneas de flujo de
un campo magnético externo.
Paramagnéticas. Sustancias que son atraídas por las líneas de flujo un
campo magnético externo.
Ferromagnéticas. Sustancias que son fuertemente atraídas por las
líneas de flujo de un campo magnético externo.
Propiedades magnéticas
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Número cuántico de espín
El cuarto número cuántico se denota con la letra s y se le denomina
número cuántico de espín o de giro del electrón.
Norte magnético
Sur magnético Norte magnético
Sur magnético
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Hidrógeno: 1s1
1s
N
S
PARAMAGNÉTICO
Helio: 1s2
1s
N
S N
S
DIAMAGNÉTICO
Propiedades magnéticas
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Diamagnéticas. Sustancias que son repelidas por las líneas de flujo de
un campo magnético externo. Presentan todos sus electrones
apareados.
Paramagnéticas. Sustancias que son atraídas por las líneas de flujo un
campo magnético externo. Presentan al menos un electrón desapareado
Ferromagnéticas. Sustancias que son fuertemente atraídas por las
líneas de flujo de un campo magnético externo. ?
Propiedades magnéticas
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Litio: 1s2, 2s1
1s
N
S N
S
2s
N
S
PARAMAGNÉTICO
Berilio: 1s2, 2s2
1s
N
S N
S
2s
N
S N
S
DIAMAGNÉTICO
Propiedades magnéticas
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Boro: 1s2, 2s2, 2p1
1s
S
N
N
S
2s
S
N
N
S
2px
N
S
2py 2pz
PARAMAGNÉTICO
1s 2s 2px 2py 2pz
Caben: 2 Hay: 2
Caben: 2 Hay: 2
Caben: 6 Hay: 1
Propiedades magnéticas
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Carbono: 1s2, 2s2, 2p2Caben: 6
Hay: 2 PARAMAGNÉTICO
Nitrógeno: 1s2, 2s2, 2p3 PARAMAGNÉTICO
Oxígeno: 1s2, 2s2, 2p4 PARAMAGNÉTICO
Flúor: 1s2, 2s2, 2p5 PARAMAGNÉTICO
Neón: 1s2, 2s2, 2p6 DIAMAGNÉTICO
Propiedades magnéticas
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Aluminio: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p1 PARAMAGNÉTICO
Cobre: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d9 PARAMAGNÉTICO
Cobre: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1, 3d10PARAMAGNÉTICO
Hierro: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d6 PARAMAGNÉTICO
3d6 :3dXY 3dXZ 3dYZ 3dX -Y2 2
3dX2
Propiedades magnéticas
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NS
Propiedades magnéticas
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Sur Norte Sur Norte
Sustancia paramagnética
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Sur Norte Sur Norte
Sustancia paramagnética
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Sustancia paramagnética
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Sur Norte Sur Norte
Sustancia paramagnética
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Sur Norte Sur Norte
Sustancia paramagnética
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Sur Norte Sur Norte
Sustancia paramagnética
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Sustancia paramagnética
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Sustancia paramagnética
Sur Norte Sur Norte
Sustancia ferromagnética
HIERRO
COBALTO
NÍQUEL
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Aluminio: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p1 PARAMAGNÉTICO
Cobre: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1, 3d10 PARAMAGNÉTICO
Hierro: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d6 PARAMAGNÉTICO
Configuración electrónica
Ejemplo de sustancia Ferromagnética (Ferro fluido)
Ejemplo de sustancia diamagnética (grafito pirolítico)
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Puede considerarse como una medida de la facilidad con la que una
sustancia permite el paso de las líneas de flujo de un campo magnético
externo; es decir, que tan “permeable” es la sustancia al paso de las
líneas de flujo de un campo magnético.
Sur Norte Sur Norte
Permeabilidad magnética (m)
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Es el cociente que resulta de dividir la permeabilidad magnética de una
sustancia, entre un valor patrón; el cual, generalmente es la permeabilidad
magnética del vacío cuyo valor es 4px10-7 [T·m·A-2]. Dependiendo del valor
de km, se puede determinar si una sustancia es diamagnética, paramagnética
o ferromagnética con base en los valores siguientes:
km < 1
1 ≤ km < 10
10 ≤ km
Diamagnética
Paramagnética
Ferromagnética
Permeabilidad magnética relativa (km)
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Desarrollo experimental
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2
I
NN
μB
N
I2NN
Nμ
B
y m x= + b
Cálculos y resultados
BN= Intensidad del campo magnéticoµN=Permeabilidad magnética del núcleoN= Número de espiras del conductorI= Corriente que pasa a través del conductor
l= Longitud del conductor
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2
Nm Nμ
o
Nm μ
μk
Cálculos y resultados
Corriente [A] Baire[T] BAl[T] BCu[T] BFe[T]
0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.00
0.0005
0.001
0.0015
0.002
0.0025
0.003
0.0035
Intensidad de Corriente vs Intensidad del Campo Magnético Generado
I[A]
B[T
]
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