Paramagnetismo y diamagnetismo

ya hemos visto que los valores permitidos para el número cuántico de espn son un medio positivo o un medio negativo verdad así que un electrón puede tener una espina hacia arriba o un spin hacia abajo y recordemos que el espín lo obtenemos justamente entre comillas lo tenemos entre comillas porque no podemos visualizar realmente si el electrón está realmente girando sobre su eje verdad realmente no es lo que está haciendo así que simplemente le llamamos el número cuántico de espn así que digamos que tenemos dos electrones verdad cada uno digamos que tiene un spin hacia arriba que digamos y si nos ponemos a pensar bien un electrón es una carga que se está moviendo verdad y una carga que se está moviendo produce campos magnéticos verdad así que en realidad un electrón simplemente es un pequeño imán verdad y cuando tenemos 222 electrones con el espín con digamos con un spin paralelo entonces los campos más de esos electrones se añade en verdad se juntan así que llamamos a esta situación para magnética bien a esta situación justamente le llamamos para magnética los campos magnéticos de los electrones se suman o se añaden ahora si tenemos una situación en donde tenemos un electrón cuyo spin digamos apunta hacia arriba y el spin del otro electrón apunta hacia abajo entonces los campos magnéticos de dichos electrones se cancelan mutuamente verdad y es a esta situación justamente a la que llamamos vía magnética así que vamos a movernos hacia abajo para ver la definición de para magnético muy bien así que según esta definición algo que es para magnético digamos un material para mí para magnético es algo que tiene uno o más electrones alineados y de hecho vimos un ejemplo en donde teníamos dos electrones verdad dos electrones que tenían sus spin es alineados pero por supuesto también podríamos haber tenido sólo un electrón verdad solo un electrón sin otro que lo acompañe ok entonces este pequeño electrón sería justamente como un imán muy pequeño verdad con su propio campo magnético y algo que es para magnético justamente es atraído hacia un campo magnético externo verdad es atraído por un campo magnético externo y podríamos ver si un una muestra de un materiales para magnético no utilizando una balanza especial que por ejemplo aquí tengo dibujada verdad tengo esta imagen de esta balanza y digamos que nuestra digamos nuestra muestra para magnéticas se encuentra justamente aquí muy bien que estoy pintando digamos en magenta y por supuesto todavía no lo hemos encendido verdad así que aquí tenemos por ejemplo un imán verdad aquí tenemos el polo norte el polo sur y antes de encender nuestro imán digamos aquí colocamos nuestra muestra para para para magnética ok y digamos además que está balanceada digamos con esta justamente con esta balanza está balanceada perfectamente y está balanceada con respecto a este peso que tenemos del lado derecho pongamos por ejemplo también un pivote aquí y vamos a suponer que todo está completamente bien balanceado muy bien ahora si encendemos nuestro imán si encendemos el imán las líneas magnéticas se dirigen de norte a sur entonces cómo tenemos electrones que están digamos de sap área 2 es decir tienen digamos el espín los uses pines son paralelos verdad nuestro nuestra muestra para magnética va a ser atraída hacia este campo magnético externo queremos justamente encendido verdad va a ser atraído hacia esta dirección es decir hacia abajo y por supuesto todo esto va a ser atraído en esta dirección es más voy a voy a dibujarlo un poquito mejor lo vamos a dibujar encima do aquí tendríamos nuestra muestra nueva verdad y qué es lo que le ocurre a nuestra balanza bueno justamente tendremos este mismo digamos podríamos pensar que es un cable y como ha bajado nuestra muestra entonces esta balanza esta balanza se inclinara en esta dirección verdad esta es física simple es física simple y justamente al haber girado nuestra balanza muy bien quizás debería mejorar la imagen de la barra entonces al haber girado nuestra barra tendríamos que el peso del lado derecho se habrá levantado cierto ahí tenemos la nueva posición del peso que teníamos del lado derecho en resumen pareciera como si nuestra muestra paramagnética hubiera ganado peso y por supuesto no es que haya ganado peso verdad simplemente está experimentando una fuerza así que hay una fuerza magnética debido a que es una sustancia para magnética y ya es y esta balanza nos permite descubrir si algo es para magnético o no así que ahora vámonos a la definición de día magnético que cuando algo es día magnético así que para un un material día magnético tendremos que todos sus electrones están apareados verdad es decir que si tengo un electrón cuyo spin apunta hacia arriba entonces necesariamente debe haber otro electrón cuyo spin apunte hacia abajo así que los campos magnéticos se cancelan verdad y por lo tanto una muestra díaz magnética no sería atraída por ningún campo magnético externo de hecho produce su propio campo magnético en la dirección opuesta verdad y por lo tanto es débilmente repelido por cualquier campo magnético externo así que tenemos estas dos definiciones para un material para magnético y un material día magnético y podemos descubrir si los átomos o los iones son para magnéticos o díaz magnéticos al escribir sus configuraciones electrónicas así que vamos a fijarnos en una versión recortada digamos de nuestra tabla periódica y fijémonos en algunos elementos así que vamos a considerar algunos elementos para determinar si son para magnéticos o díaz magnéticos así que vamos a empezar con el helio muy bien que se encuentra justamente aquí y tenemos que escribir la configuración electrónica para el helio verdad así que esto sería 1s 1 s 2 muy bien así que por supuesto estoy suponiendo que ya sabes cómo escribir configuraciones electrónicas como lo hemos visto en vídeos anteriores así que tenemos que el helio tiene una configuración electrónica 1 s 2 lo cual significa que los dos electrones se encuentran en un orbital 1s verdad así que los dos digamos que aquí está el orbital 1s entonces ambos se encuentran en este orbital de esta forma así que sus spinners están apareados verdad justamente los electrones están completamente apareados y eso significa que el helio es día magnético el el ibex magnético y deberíamos decir no el helio sino los átomos de helio son los que son ya magnéticos vamos a hacer otro vamos a hacer digamos ahora el átomo de carbono muy bien aquí tenemos el carbono en la tabla periódica y si quisiera escribir la configuración electrónica para el carbono entonces sería 1 s 2 verdad 2 s 1 2 s 2 y luego tendríamos 2 p 1 y 2 p 2 así que para el carbono la configuración electrónica sería 1 s 2 2 s 2 y 2 p 2 ahora si escribimos la anotación orbital tendríamos que poner aquí el orbital 1 s el orbital 2s y finalmente los orbitales 2 p verdad entonces primero tendríamos estos dos electrones que se encuentran en el orbital 1 s 2 electrones que se encuentran en el orbital 2s y tenemos que seguir la regla de hong verdad tenemos que colocar los dos electrones que faltan en los orbitales p pero no queremos aparear los verdad no queremos que se encuentran en el mismo orbital y por lo tanto lo colocamos en dos orbitales distintos con el espín paralelo muy bien así que si nos fijamos en el resultado final tenemos 2 electrones que no estan apareados verdad si tenemos 2 electrones que no están atareados eso quiere decir que el átomo de carbono es para magnético el átomo de carbono es para magnético muy bien ahí lo tenemos ahora vamos con otro ejemplo vamos a considerar ahora el sodio muy bien vamos a considerar el átomo de sodio tenemos que escribir su configuración electrónica así que tendría que ser 1s 22 s 22 p 6 verdad aquí tenemos 21 22 23 24 25 y 26 y finalmente tendríamos que aquí sería al estaríamos en el orbital 3s y esto sería 3s 1 entonces para el sodio para el sodio tendríamos 1s 212 2 2p 6 y 3 s 1 muy bien así que si nos fijamos ahora en nuestra anotación orbital tendríamos aquí el orbital 1 s el orbital 2 s tendríamos los tres orbitales 2 y más arriba tendríamos el orbital 3s muy bien así que tendríamos lleno el primero orbital 1s lleno el orbital 2s tendríamos primero tres electrones en los tres orbitales 2p y luego completamos los tres orbitales 2 p hasta este momento llevamos 2 468 10 electrones y en realidad tenemos 11 lo cual quiere decir que tenemos un electrón en el orbital 3s y si tenemos un electrón que no tiene que no está aparejado eso significa que el átomo es para magnético nuevamente tenemos un ejemplo en donde es para magnético para magnético así que el átomo de sodio es para magnético ahora vamos a hacer un caso un poco distinto vamos a considerar unión de sodio muy bien vamos a considerar el lyon de sodio así que el átomo de sodio tiene el mismo número de protones que de electrones pero el lyon de sodio significa que hemos perdido uno de esos electrones verdad así que hemos perdido este electrón que se encuentra en la última capa muy bien así que el lyon de sodio tiene esta configuración electrónica 1 s 2 12 s 22 p 6 hemos perdido un electrón y que se encuentra justamente en la última capa verdad y lo que hay que notar para este guión es que ahora tenemos todos los electrones apareados verdad así que todo aquí se encuentra apareado y tenemos todos los electrones apareados y por lo tanto estamos hablando de una sustancia díaz magnética magnética el lyon de sodio es ya magnético verdad y esto en realidad todo esto se trata de escribir las configuraciones electrónicas y recordar cuáles son las definiciones para algo que es día magnético y algo que es para magnético