magnetisches Dipolmoment eines Ni-Atoms

confuso · Gast

Moin
ich darf diese Woche das magnetische Dipolmoment eines Ni Atoms ausrechnen und zwar als vielfaches des Bohrschen Magnetons.

Gegeben habe ich
die Sättigungsmagnetisierung
Dichte
Molare Masse
Avogadro-Konstante

Ich habe mir gedacht, dass es nützlich sein könnte, den Atomradius zu bestimmen, da man den ja quasi für den Drehimpuls braucht. Komme auf 139pm, was richtig zu sein scheint. Allerdings komme ich jetzt nicht weiter. In meinem schlauen Buch steht die Formel

,
allerdings glaub ich nicht dass das die richtige Formel ist, da ich ja keine Ladung gegeben hab.Und ich weiß ehrlich gesagt auch noch nciht wie ich auf den Drehimpuls kommen sollte, gut, die Masse ist m_e, aber ich habe ja kein v.

Sitze voll auf dem Schlauch, kann mir jemand zu einem besserem Ansatz helfen? Big Laugh

danke
confuso

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich finde, deine Idee mit dieser Formel ist schon mal prima smile

Das ist die Formel für das magnetische Moment eines Elektrons mit Drehimpuls

.

Weißt du schon, oder kannst du herausfinden, welche Elektronen zum magnetischen Moment eines Ni-Atoms beitragen? Wenn ja, wieviele sind das, und welchen Drehimpuls haben sie?

Tipps: Die magnetischen Momente gepaarter Elektronen heben sich gegenseitig auf. Wieviele ungepaarte Elektronen hat ein Ni-Atom? In welchem Orbital sitzen sie? Wo würdest du nachschlagen, um so etwas herauszufinden?

confuso · Gast

ok, bin jetzt erst inner E-Dynamik, gepaarte Elektronen sagen mir jetzt nicht direkt was ;-) Meine Intuition sagt mir aber, dass es wahrscheinlich die Valenzelektronen, sind, die dazu Beitragen.
Das wären dann ja 2??

kleiner Nachtrag noch, die Sättigungsmagnetisierung ist für 0K angegeben.

Also brauch ich noch den Impuls des Elektrons.. hab mal gesucht und

wobei das dann ja das 4. Niveau wäre?
Allerdings ist bei der Formel der Drehimpuls kein Vektor und meinen Radius würde ich auch nicht mehr brauchen...

habs jetzt mal schnell ausgerechnet, soll das ja als Vielfaches des Bohrschen Magnetons ausrechnen, würde da dann

bekommen, eigentlich ein schönen Ergebnis Big Laugh

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Zwei Valenzelektronen wären auch das, was ich auf den ersten Blick für Ni erwarten würde, wenn ich ins Periodensystem der Elemente schaue.

Magst du nun mal genau hinschauen, wie das Orbital heißt, in dem sich diese Valenzelektronen befinden? Und kannst du dich ... vielleicht aus der Chemie, oder vielleicht aus der Atomphysik ... daran erinnern, wie man aus dem Orbital auf den Drehimpuls der Elektronen schließen kann?

Und dann würde ich sagen, die Richtung des Drehimpulsvektors der Valenzelektronen brauchst du nicht, wenn du zum Beispiel mal annimmst, dass beide dieser Drehimpulsvektoren in dieselbe Richtung zeigen sollen, und wenn du sowieso nur den Betrag des magnetischen Moments des Ni-Atoms ausrechnen möchtest.

confuso · Gast

werd mich mal ans lesen machen, nur nochmal schnell um sicher zu gehen. In der Aufgabe steht explizit "mit den angegeben Daten", also die, die ich im ersten Post habe.
Ist es möglich, auch über die das magn. Dipolmoment auszurechnen?

confuso · Gast

Also ich finde das Orbitalmodell noch ein wenig gewöhnungsbedürftig.
Die Hauptquantenzahl ist dann 4, aber die Bahndrehimpulsquantenzahl erschließt mich noch nicht so ganz..

Ich habe ja 2 elektronen... aber welche Bahndrehimpulsqu.... haben die jetzt? Irgendwas zwischen l=0..n-1, muss ich da jetzt jede kombination durch gehen oder haben die automatisch 0 und 1? Oder ist es 2 weil ich ja zwei Elektronen habe?

Hab jetzt mal auf gut Glück für n=4 und l=2 ausgerechnet:

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ach so, dann kannst du das ganze natürlich besser und genauer aus diesen Daten berechnen:

confuso · Gast

bin ein wenig ratlos...

einfach Sättigungsmagnetisierung durch Anzahl der Atome? Das wäre ja zu einfach xD

ich mach mir bis morgen nochmal gedanken darüber, danke erstmal für deine Hilfe!

mfg

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ja, grob gesagt im Prinzip schon.

Magst du mal zum Beispiel übersichtlich aufschreiben, welchen Wert und welche Einheit die Sättigungsmagnetisierung hat? Und welche Einheit ein magnetisches Moment hat? Und was beide Einheiten miteinander zu tun haben? Und vielleicht noch in Worten dazusagen, was beide Größen jeweils bedeuten?

confuso · Gast

Berechnen Sie aus den folgenden Daten für Nickel das magnetische Dipolmoment eines Ni-Atoms als Vielfaches des Bohrschen Magnetons

:
• Sättigungsmagnetisierung bei 0 K:

• Dichte: 8.7 g/cm^3
• Molare Masse: 58.7 g/mol
• Avogadrozahl:

Das Magnetische Moment hat die Einheit A*m^2
Die Sättigungsmagnetisierung ist die max. Magnetisierung eines Stoffes, d.h. also wenn alle magnetischen Dipole in die gleiche Richtung orientiert sind. also

wobei jedes nickelatom in einem volumen das gleiche dipolmoment hat.
also müsste ich, wenn es nicht noch einen bösen Vorfaktor gibt mit

Das Volumen hab ich ja praktischerweise schon ausgerechnet, dann hätte ich

Sorry wenn ich jetzt grob fahrlässig gerechnet habe.. bin nicht mehr ganz bei der Sache, werd mich morgen nochmal richtig damit beschäftigen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile

Kein böser Vorfaktor smile

confuso · Gast

Juhu danke für deine Hilfe Big Laugh