磁鐵為什么能吸住液氧?

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今天來欣賞氧分子的一個獨特性質。在一大塊磁鐵非?拷膬蓸O之間倒下一點液氧,可以看到液氧被磁場吸引,停留在磁鐵中間,直到氣化。




這個實驗演示展現了液氧的順磁性(Paramagnetism)。具有順磁性的材料會被磁鐵吸引,但這種吸引不像對鐵磁性材料那樣強。


產生順磁性的條件是分子中存在未成對的電子,然而氧分子中存在未成對電子這件事從價鍵理論出發沒辦法解釋,所以一般是通過另外一種理論——分子軌道理論來進行解釋。


照例下面我會進行簡單的說明。不過我覺得這個很難這么說清楚,如果確實想要深入了解的話,最好還是進行一些系統的學習


簡單說,分子軌道理論不再區分哪部分電子來自哪一個原子,而是會把整個分子中的電子放在一起考慮它們的排布規律,就像原子軌道那樣把它們按規律依次填入一系列不同能級的軌道當中。按照分子軌道理論,氧分子的基態正好會有兩個電子是落單的,這兩個電子分別在不同軌道上落單的狀態比它們成對更穩定。


液氧還是挺危險的,發生氧化反應時也很劇烈,請不要拿來玩(雖然一般也沒得玩)。


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