o2分子具有顺磁性,n2分子具有反磁性,请用分子轨道理论解释。

如题所述

根据分子轨道理论,氧分子的电子组态为KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2pz)2(π2px)2(π2py)2(π*2px)1(π*2py)1其中带*表示反键轨道。

从中可以看出(π*2px)1(π*2py)1中每个π反键轨道只有一个单电子,根据分子磁性的定义,只要有未成对电子就有顺磁性,所以氧气分子具有顺磁性。

几乎所有物质的核磁矩可以忽略;那么剩下来的还有两项磁矩的状态(是否冻结)就决定了物质的磁学性能。这两项磁矩分别是“电子自旋磁矩”和“轨道磁矩”。

轨道上电子为偶数则电子自旋磁矩正负抵消;ne2分子属于弱极性分子状态,各轨道电子为偶数,没有剩余电子自旋磁矩;且轨道处于满状态,电子轨道磁矩冻结。故没有顺磁性。

而氧分子属于sp杂化轨道共价键分子;虽无电子自旋磁矩剩余,但电子轨道磁矩略有剩余(不完全冻结);所以,在低温下(液体状态)会有顺磁性。

扩展资料

原子结构来看,组成顺磁性物体的原子、离子或分子具有未被电子填满的内壳层,这顺磁性的微观解释

类材料的原子、离子或分子中存在固有磁矩,因其相互作用远小于热运动能,磁矩的取向无规,使材料不能形成自发磁化。在经典理论中,磁矩在磁场中可取任意方向。所有这些材料中的原子或离子在磁场作用下所产生的磁矩都很小。

如许多过渡金属和稀土元素的绝缘化合物,有机化合物中的自由基,以及少数顺磁性气体(如NO,O2),在一般情况下磁化率随温度的变化遵从居里定律:κ=C/T,式中C称为居里常数,T为温度。

参考资料来源:百度百科-顺磁性

参考资料来源:百度百科-反磁性

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