(Momento magnético atômico - Ferromagnetismo): O níquel tem uma massa específica de
e uma massa molar de
. A magnetização de saturação do níquel vale
. Calcule o momento magnético do átomo de níquel em magnetóns de Bohr,
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre momento magnético atômico no níquel. A gente vai mexer com conceitos de ferromagnetismo, como a magnetização de saturação, e calcular o momento magnético de um átomo de níquel em magnetóns de Bohr (μ_B). Para isso, vamos precisar da massa específica, massa molar do níquel, da magnetização de saturação e usar algumas fórmulas de química e física.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de níquel existem por centímetro cúbico. Sabemos que a massa específica do níquel é de 8,7 g/cm³ e a massa molar é de 58,7 g/mol. A fórmula para calcular os mols por cm³ é:
Passo 3
Agora, vamos transformar isso em número de átomos por cm³. Para isso, usamos o número de Avogadro, que é aproximadamente
átomos/mol. Multiplicamos os mols por esse número:
Passo 4
Vamos calcular a magnetização
em A/m usando a magnetização de saturação dada
. Sabemos que
. Assim:
Passo 5
O momento magnético por átomo
pode ser encontrado dividindo a magnetização
pelo número de átomos por cm³. Primeiro, convertemos
para A/cm³:
Agora, dividimos por
:
Passo 6
Finalmente, convertemos o momento magnético
para magnetóns de Bohr (
). Sabemos que
. Então:
Resposta
O momento magnético do átomo de níquel é aproximadamente
.
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.
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