V 6.52 Para- und Diamagnetismus von Molekülen

Ziel:

Para- und Diamagnetismus von Gasen und Flüssigkeiten.

Aufbau:

Flüssiger Sauerstoff und flüssiger Stickstoff werden in der Nähe eines inhomogenen Magnetfeldes gebracht, wie es zwischen zwei spitze Polschuhen besteht.

Durchführung:

Der Stickstoff fließt zwischen den zwei Polschuhen durch, unabhängig ob das Magnetfeld eingeschaltet ist oder nicht. D.h. Stickstoff ist nicht oder nur sehr gering magnetisch. Sauerstoff dagegen wird in das Feld gezogen und bleibt zwischen den Polen schweben bis das Feld abgeschaltet wird.

Auswertung:

Sauerstoff ist eines der wenigen Moleküle, das paramagnetisch ist; es hat eine Suszeptibilität von c O 2 , flüssig = 5670 · 10 - 6. Dies kann durch die Molekülorbitaltheorie erklärt werden. In der Regel kompensieren sich die Elektronenspins gerade; das Gesamtmoment ist also Null. Die oberste Schale von Sauerstoff ist allerdings doppelt besetzt mit zwei parallelen Spins, das Molekül ist paramagnetisch.

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