Hoe komt het dat een magneet het ene soort metaal wel aantrekt en de andere niet?

Toegevoegd na 2 dagen:
Ik heb tot zover erg genoten van de discussie in de reacties, mensen! Ik hou hem nog even open deze vraag!

Weet jij het antwoord?

/2500

Dat heeft te maken met de lading van het metaal. Het metaal zit vol atomen. Deze atomen zorgen ervoor dat het wel of niet word aangetrokken door een magneet. Ook een magneet zelf heeft een lading van atomen. Daarom kan een magneet niet altijd op een andere magneet.

een magneet trekt alleen ijzerhoudende metalen aan. zoals staal. in de niet ijzerhoudende metalen. non ferro metalen, zoals roest vast staal, daar zit te weinig ijzer in om door een magneet aangetrokken te worden.

Een metaal bestaat uit atomen. Deze atomen hebben een kern met neutronen en protonen. Daar omheen zweven electronen die een negatieve lading hebben. De vorm van de baan van deze elektronen (dus hoe ze bewegen) zorgt voor een zwak magnetisch veld. Bepaalde metalen hebben een structuur die ervoor zorgt dat hun elektronen gemakkelijker een magnetisch veld kunnen vormen. Hoe meer elektronen in een metaal, hoe sterker het magnetisch veld. Ijzer, nikkel en cobalt zij het sterkst magnetisch. Aluminium en koper kunnen ook wel worden gemagnetiseerd, maar hun magnetisch veld is heel zwak en niet sterk genoeg om een ander metaal aan te trekken.

Of een metaal gemagnetiseerd kan worden heeft alles te maken met de verdeling van de elektronen in het metaal. Het metaal atoom moet nl. een ongepaard elektron hebben. Het begrijpen vereist enige kwantum mechanische kennis, toch zal ik een poging wagen. Ik krijg graag feedback over als iets onduidelijk is. Om te beginnen hebben elektronen 'spin'. Deze eigenschap kun zou je kunnen zien als de richting waarop het elektron rondraad om zijn eigenas*. Laten we zegen dat het elektron een elektron linksom (-1/2) of rechtsom (+1/2) draait. Dit draaien zorgt er voor dat het elektron een eigen klein magnetische veld heeft 'in de draai richting'*. Vervolgens is belangrijk te weten dat er verschillende energie niveau's zijn waarop een elektron zich kan bevinden. Dit zijn de banen van een elektron. Per energie niveau mogen twee elektronen zitten. Deze twee moeten dan wel een tegenovergestelde spin hebben (Uitsluitingsprincipe van Pauli). Dus op 1 niveau kan zich alleen 1 links en 1 rechts draaiend elektron bevinden. Deze tegenovergestelde spin zorgt er voor ze elkaars magnetische veld opheffen. Echter het kan ook zo zijn dat een energie niveau maar 1 elektron bevat. Dit ongepaarde elektron en is nodig voor magnetisme, omdat zijn veld niet word opgeheven door een buurman. In weze is het elektron nu een super klein magneetje. Niet alle metalen hebben een ongepaard elektron, daarom zijn ze niet allemaal te magnetiseren. Een extern magnetische veld (magneet) zorgt er voor dat de ongepaarde elektronen zich gaan richten naar dat veld. Je zou het kunnen zien als of al deze kleine magneetjes de zelfde kant op gaan wijzen (zie figuur). Dit zorgt er voor dat het magnetische veld wordt versterkt. Hierdoor wordt het metaal dus 'aangetrokken tot de magneet'. * Kwantummechanische eigenschappen kun je eigenlijk niet omschrijven me aller daagse voorstellingen, maar anders wordt het een te warrig verhaal. Toegevoegd na 12 minuten: Als we heel volledig zijn moet ik er bij zegen dat een ongepaarde elektronen een vereiste is, maar geen garantie dat een metaal wordt aangetrokken door een magneet. Metalen met ongepaarde elektronen kunnen ook eigenschappen hebben waardoor het effect veel kleiner is.

Bronnen:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Ongepaard_elektron
http://nl.wikipedia.org/wiki/Paramagnetisme
http://nl.wikipedia.org/wiki/Spin_(kwantum...
http://nl.wikipedia.org/wiki/Uitsluitingsp...

Ondanks de vele antwoorden en reaacties ga ik een schot wagen. Sommige stoffen hebben hun electronen die in de schillen zitten in grotendeels een richting draaien. Vroeger noemden we dat elementaire magneetjes, Ijzer, cobalt en nikkel zijn de bekendste metalen maar tegenwoordig makt men legerigen of gesinterde magneten van bariumferriet en bijvoorbeeld neodyniumlegeringen. Ook de SmCo magneten zijn het noemen waard. Men ontdekte dat sommige legeringen VEEL sterkere magneten opleverden dan de ferrometalen. het begon met Al Ni Co. Deze magneten waren vele malen sterker dan even zware ferriet of andere magneten. Dat heeft alles te maken met HOE de electronen in het rooster gaan spinnen. en vooral, permanent richtbaar zijn. De krachtige magneten produceren een veld van fotonen met een positieve of negatieve spin. Hoe meer de electronen in een vlak en de zelfde rotatierichtting kunnen geraken, daarbij vermeldend dat ze met een snelheid van ongeveer 3000Km/S (0.01C)om de kern van hun atoom draaien en dus volkomen in een golffase zijn, hoe meer fotonen ze buiten de magneet met de eerder genoemde spin kunnen genereren, ofschoon magnetische "lading"van fotonen geen energie vertegenwoordigen zoals lichtfotonen. \daarom is een magneetveld ook geen energie op zich, ze veroorzaakt pas energie wanneer er een kracht het magneetveld verplaats langs een geleider verplaatst of een geleider het veld doorkruist. De andere wijze een magneet te maken is een spoel waardoor een (gelijk)stroom loopt, een geschikte kern van weekijzer (gelamelleerd om wervelstromen te beperken) veroorzaken veel meer fotonen dan een "kale spoel'waar stroom doorheen loopt. Als alleijzer atomen meedoen gaat de kern in verzadiging en helpt niet verder mee. Toch is een electromagneet krachtiger te maken dan een "permanente" magneet, alhoewel je met SmCo en NdBaFe magneten zeer uit moet kijken. Zo heb ik dit soort magneten die een ton (1000KG)kunnen heffen en in een kunststof buis met gelijknamige polen NIET tegen elkaar kunt drukken (magnetische vering) Die energieloze fotonen welke het veld opbouwen zijn dus niet om mee te spotten!!

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100