To pochodzi z Chemii nieorganicznej Shrivera i Atkinsa (str. 586, wyd. 2009):

Moment magnetyczny wielu jonów d-metalu można obliczyć przy użyciu przybliżenia samego spin ponieważ silne pole ligandu tłumi udział orbity. Ale w przypadku lantanoidów, w których sprzężenie spinowo-orbitalne jest silne, orbitalny moment pędu przyczynia się do momentu magnetycznego, a jony zachowują się jak prawie wolne atomy. Dlatego moment magnetyczny należy wyrazić jako całkowitą liczbę kwantową pędu pędu J: $$ \ mu = g_J {\ {J (J + 1) \}} ^ {1/2} \ mu_B $$ gdzie Landé Współczynnik g wynosi $$ g_J = 1 + \ frac {S (S + 1) -L (L + 1) + J (J + 1)} {2J (J + 1)} $$ i $ \ mu_B $ to Bohr Magneton.

Będąc licealistą, liczy się dla ciebie tylko kluczowy punkt na górze strony:

momenty magnetyczne związków lantanoidalnych powstają zarówno w wyniku spinu, jak i orbity.

Stare pytanie, ale jaki jest Twój podręcznik? Gadolin jest ferromagnetyczny tuż poniżej temperatury pokojowej, a najbardziej paramagnetyczny tuż powyżej. Patrząc na tę tabelę, wyodrębniamy $$ \ begin {array} {rl} \ text {Metal} & \ chi_M / 10 ^ {- 6} \ text {cm} ^ 3 \ text {mol} ^ {- 1} \\\ hline \ text {La} &95.4 \\\ text {Ce} &2500 \\\ text {Pr} &5530 \\\ text {Nd} &5930 \\\ text {Pm} & \ cdots \\\ text {Sm} &1278 \\\ text {Eu} &30900 \\\ text {Gd} &185000 \\\ text {Tb} &170000 \ &98000 \\\ text {Ho} &72900 \\\ text {Er} &48000 \\\ text {Tm} &24700 \\\ text {Yb} &67 \\\ text {Lu} & end182.9 \\\ array $$ Wynik Gadolinium jest cytowany jako 350 $ \ text {K} $ , aby nie być zbyt blisko punktu Curie. Zatem Gd jest w rzeczywistości najbardziej paramagnetyczny w temperaturach, w których w rzeczywistości nie jest ferromagnetyczny. Nie należy myśleć o metalach lantanowców jako atomach, ponieważ najczęściej są to jony $ + 3 $ z 6s $ rozpiętość> elektrony przynajmniej oderwane od atomów. Europ i iterb mogą być jako $ + 2 $ jony, a Ce i Tb jako $ + 4 $ jony do osiągnąć w połowie lub w pełni wypełnione 4f $ orbitale.
Twoja liczba powinna wynosić 2 $ niesparowane elektrony dla Nd i 7 $ za Gd.