20.44 Por que o paramagnetismo do
decresce com a diminuição da temperatura?
Passo 1
O enunciado pergunta por que o paramagnetismo do
decresce quando a temperatura diminui. O conteúdo envolvido é propriedades magnéticas de gases, equilíbrio químico e o princípio de Le Chatelier.
Passo 2
O paramagnetismo surge de elétrons desemparelhados e, para um único composto paramagnético, a suscetibilidade magnética
obedece à Lei de Curie:
onde
é uma constante. Assim, isoladamente,
deveria aumentar ao reduzir
. No entanto, o dióxido de nitrogênio não permanece apenas como
.
Há um equilíbrio de dimerização:
Há um equilíbrio de dimerização:
A reação é exotérmica (
) e a molécula
é diamagnética (todos os elétrons pareados).
Passo 3
Pelo princípio de Le Chatelier, ao diminuir a temperatura o equilíbrio se desloca no sentido exotérmico, favorecendo a formação de
e diminuindo a concentração de
.
Com menos (espécie paramagnética) e mais
(diamagnética), a suscetibilidade magnética total do sistema cai.
Com menos
Resposta
À medida que a temperatura diminui, o equilíbrio
desloca-se para a formação de
diamagnético, reduzindo a fração de
paramagnético e, portanto, seu paramagnetismo.