铜离子和三价铁离子哪个氧化性强？ 为什么？

铜离子和三价铁离子哪个氧化性强？ 为什么？

Fe3+ + Cu = Cu2+ + Fe2+，氧化性：氧化剂大于氧化产物，故Fe3+大于Cu2+

磁体是怎么形成的

磁体从很早的时间就在人类的文明社会中扮演着了重要的角色。例如，北欧的海盗利用天然磁石加工成鱼的形状，将其悬浮起来就可以作为指南针使用。今天，从工业发电到小的日常应用，还包括汽车、耳机和膝上型电脑等，磁体成为我们日常生活中一个非常基本的组成成分。人们一般习惯利用铁和氧化铁（天然磁石和铁酸盐）来作为生产磁石的材料。

不过科学家同样关心利用分子材料来制作磁体，这些分子材料的组成原子都是非金属的。这类无金属磁体是电的绝缘体（在某些应用中可以减少能源消耗），价格便宜，而且重量轻巧。尽管已经发现了很多的无金属磁体，但是它们的磁性在非常低的温度条件下才可以产生。研究人员Makarova所带领的小组介绍了他们的发现：在纯净的C60聚合体材料中发生了自发磁化现象，该C60聚合体在室温或更高的温度下（500K）都表现出了磁性。

所有的磁体在超过临界温度的条件下都会失去磁性，对于铁磁物质而言这个温度也称为居里温度。在居里温度以下，物质中电子的磁矩或者说是“旋转”都是按照一定的规律排序，最终使物质磁化。对于某些材料而言，比如铁之类的铁磁体，磁性排序（magnectic ordering）之间都是相互平行的，但是对于磁体来讲这只是其中最简单的磁性结构，可能还有其它更复杂的结构。

第一种分子铁磁体实在1972年发现的，其磁性的产生是由于内部的组成分子，而不是由于内部的原子。后在1986年在含铁的、以有机材料为主的物质中（a iron-containing organic-based material）发现了p-电子所形成的铁磁性，这是非常重要的一个发现，因为无铁化合物的磁性必须是由p-原子轨道上的电子所形成的，而仅仅由p-电子形成的磁性排序在20年前是不可想象的。第一个无铁有机磁体是在十年前首次发现的，这是一种含硝基的硝基氧的提取物，在非常低的临界温度0.65K的条件下表现出了磁性排序。

富勒材料（fullerene）是一种碳的同素异型体，就象石墨和钻石两者之间的关系一样。在富勒材料中的分子是由60个碳原子所形成的，形状类似于球体。这类分子在通常条件下本身都不带有磁性活动；如果要产生磁性活动的话，就必须有一个分子提供一个电子出来给另外一个分子。在发现第一种有机磁体的时候，还发现在以富勒材料为主的传输电荷的盐中（a fullerene-based charge-transfer salt）存在铁磁性，这种盐是TDAE.C60，其居里温度是16K。在以富勒材料为主的物质中存在铁磁性的另外还有掺杂有二茂钴的富勒材料的提取物，其居里温度是19K。在该种物质中，只有富勒分子有纺锤状磁性体（magnetic spins），所以该种材料所表现出来的磁性主要是由分子产生的。在富勒材料提取物中，有方向性的排序（orientational order）对于铁磁性的产生同样也很关键。

科学家们已经花费了很大的力气来寻找在室温及室温以上温度条件下能够表现出磁性有序状态的无铁有机化合物，但是至今没有找到。目前的记录是一种以硫为主的自由基，其产生磁性有序状态（magnetic ordering ）的最高的温度是36K；在16千巴的压力条件下，这个温度可以升高到65K，这个温度条件仍然远远高于室温的条件。许多年来，有许多报道称，在对某些有机化合物加热的条件下观察到了微弱的自发磁化现象（spontaneous magnetization）。在实际当中，很难使物质从根本上产生磁性，或者很难使物质能够重新产生所观察到的磁性，那些在试验后仍然继续存在的磁性从来没有能够在物质中扎根下来。

这就是Makarova现在所开展的工作。他们发现，在高温高压条件下聚合生成的C60聚合物的磁性活动很出人意料，目前他们正在研究该类物质的磁特性。在研究过程中，他们尽最大可能地把磁体原料加工到最纯，并且确保了磁力能够不断再生。C60物质中原来是孤立的分子，呈水晶状态，单个分子之间靠微弱的范德华力来维系；经过高温高压处理后，C60可以转化为聚合状态，分子间通过共价键来联结；通过调整对C60加工处理的条件，可以产生所需要的一维-、二维-、三维-聚合体。

在这个研究中，Makarova等研究人员使用了一个二维菱形的材料，该物质同经过高温处理后方向性高度一致的石墨（highly oriented heat-treated graphite）很类似，不同的是每一层都是通过共价键相互联结的C60。只有在菱形状态下该类物质才可以观察到表现出微弱的磁化现象，Makarova等过于乐观地将其称之为铁磁化现象。这类物质所表现出的磁性活动对于其先前所经过的加工处理条件非常敏感。对该物质在700K温度条件下加热几个小时后，其本身所带的磁性就会消失。这就说明，所观察到的磁特性并不是该物质所本身就具有的。

撇开试验本身，Makarova已经得到的研究结果还有许多值得研究的地方，最明显的、也是最重要的一个问题就是：试验中所观察到的磁性活动存在于物质的什么地方？Makarova推测磁性活动产生于被破坏掉的富勒键，或者是产生于被破坏掉的共价键。这样以来，第二个电子就可以来产生磁性有序状态。第二个问题是关于磁有序状态本身，该材料本身产生的磁化现象非常微弱，C60分子如果通过铁磁化途径来产生铁磁队列（ferromagnetic alignment）的话，磁力就会是现在的100倍。

如果上述的研究能够得到证实的话，那么这项研究成果就会对无金属材料磁学产生巨大的突破。