磁化率的测定(实验报告)

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磁化率测定实验报告

磁化率测定实验报告

磁化率测定实验报告磁化率测定实验报告引言:磁化率是描述物质对外加磁场响应程度的物理量,是研究物质磁性的重要参数之一。

本实验旨在通过测定不同物质的磁化率,探究它们的磁性特性,并分析实验结果。

实验仪器与方法:本实验使用的仪器有磁化率测定仪、恒温槽和样品。

首先,我们将待测样品放置在磁化率测定仪中,并将其与电源、计算机等设备连接。

然后,将样品置于恒温槽中,通过控制恒温槽的温度,使样品保持在相同的温度下进行测量。

最后,通过磁化率测定仪测量样品在不同磁场下的磁化强度,从而计算出磁化率。

实验结果与分析:在实验中,我们选取了铁、铜和铝作为样品进行测量。

通过对实验数据的处理,我们得到了它们在不同磁场下的磁化强度和磁化率。

首先,我们观察到铁在外加磁场下表现出明显的磁性,其磁化强度随磁场的增加而增加。

这是因为铁具有较高的磁导率,能够在外加磁场的作用下形成较强的磁化。

通过计算,我们得到了铁的磁化率为XX。

其次,铜在外加磁场下的磁化强度较小,几乎可以忽略不计。

这是因为铜是一种非磁性材料,其自由电子无法在外加磁场的作用下形成磁化。

因此,铜的磁化率接近于零。

最后,我们发现铝在外加磁场下的磁化强度相对较弱,但仍然存在一定的磁化效应。

这是因为铝具有一定的磁导率,能够在外加磁场的作用下产生一定程度的磁化。

通过计算,我们得到了铝的磁化率为XX。

综上所述,不同物质的磁化率不同,这与它们的磁性特性密切相关。

具有较高磁导率的物质如铁,能够在外加磁场的作用下形成较强的磁化,其磁化率较高;而非磁性材料如铜,无法在外加磁场的作用下形成磁化,其磁化率接近于零。

结论:通过磁化率测定实验,我们得到了不同物质的磁化率数据,并分析了其磁性特性。

实验结果表明,磁化率是描述物质磁性的重要参数,能够用于研究物质的磁性行为。

不同物质的磁化率差异较大,这与它们的磁导率和磁性特性密切相关。

进一步研究可以探究不同温度、不同材料组成对磁化率的影响,以及磁化率与其他物理量之间的关系。

实验十六 磁化率的测定

实验十六  磁化率的测定

络合物的磁化率测定1.实验目的及要求1)掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。

2)通过测定一些络合物的磁化率,求算未成对电子数和判断这些分子的配键类型。

2.实验原理1)磁化率物质在外磁场作用下,物质会被磁化产生一附加磁场。

物质的磁感应强度等于(16.1)式中B0为外磁场的磁感应强度;B′为附加磁感应强度;H为外磁场强度;μ0为真空磁导率,其数值等于4π×10-7N/A2。

物质的磁化可用磁化强度M来描述,M也是矢量,它与磁场强度成正比。

(16.2)式中Z为物质的体积磁化率。

在化学上常用质量磁化率χm或摩尔磁化率χM来表示物质的磁性质。

(16.3)(16.4)式中ρ、M分别是物质的密度和摩尔质量。

2)分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成物质的原子,离子或分子的微观结构有关,当原子、离子或分子的两个自旋状态电子数不相等,即有未成对电子时,物质就具有永久磁矩。

由于热运动,永久磁矩的指向各个方向的机会相同,所以该磁矩的统计值等于零。

在外磁场作用下,具有永久磁矩的原子,离子或分子除了其永久磁矩会顺着外磁场的方向排列。

(其磁化方向与外磁场相同,磁化强度与外磁场强度成正比),表观为顺磁性外,还由于它内部的电子轨道运动有感应的磁矩,其方向与外磁场相反,表观为逆磁性,此类物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率χ顺和摩尔逆磁化率χ逆的和。

对于顺磁性物质,χ顺>>∣χ逆∣,可作近似处理,χM=χ顺。

对于逆磁性物质,则只有χ逆,所以它的χM=χ逆。

第三种情况是物质被磁化的强度与外磁场强度不存在正比关系,而是随着外磁场强度的增加而剧烈增加,当外磁场消失后,它们的附加磁场,并不立即随之消失,这种物质称为铁磁性物质。

磁化率是物质的宏观性质,分子磁矩是物质的微观性质,用统计力学的方法可以得到摩尔顺磁化率χ顺和分子永久磁矩μm间的关系(16.6)式中N0为阿佛加德罗常数;K为波尔兹曼常数;T为绝对温度。

物质的摩尔顺磁磁化率与热力学温度成反比这一关素,称为居里定律,是居里首先在实验中发现,C为居里常数。

磁化率的测定实验报告记录(华南师范大学物化实验)

磁化率的测定实验报告记录(华南师范大学物化实验)

磁化率的测定实验报告记录(华南师范大学物化实验)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:磁化率的测定一、实验目的(1)掌握古埃磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。

(2)通过对一些配位化合物磁化率的测定,计算中心离子的不成对电子数,并判断d电子的排布情况和配位体场的强弱。

二、实验原理2.1物质的磁性物质在磁场中被磁化,在外磁场强度H的作用下,产生附加磁场。

该物质内部的磁感应强度B为:B=H+4πI=H+4πκH (1)式中,I称为体积磁化强度,物理意义是单位体积的磁矩。

式中κ=I/H称为物质的体积磁化率。

I和κ分别除以物质的密度ρ可以得到σ和χ,σ=I/ρ称为克磁化强度;χ=κ/ρ称为克磁化率或比磁化率。

χm=κM/ρ称为摩尔磁化率(M是物质的摩尔质量)。

这些数据都可以从实验测得,是宏观磁性质。

在顺磁、反磁性研究中常用到χ和χm,铁磁性研究中常用到I、σ。

不少文献中按宏观磁性质,把物质分成反磁性物质。

顺磁性物质和铁磁性物质以及亚铁磁性物质、反铁磁性物质积累。

其中,顺磁性物质χm>0而反磁性物质的χm<0。

2.1古埃法测定磁化率古埃法是一种简便的测量方法,主要用在顺磁测量。

简单的装置包括磁场和测力装置两部分。

调节电流大小,磁头间距离大小,可以控制磁场强度大小。

测力装置可以用分析天平。

为了测量不同温度的数据,要使用变温、恒温和测温装置。

样品放在一个长圆柱形玻璃管内,悬挂在磁场中,样品管下端在磁极中央处,另一端则在磁场强度为零处。

样品在磁场中受到一个作用力。

dF=κHAdH (2)式中,A表示圆柱玻璃管的截面积。

样品在空气中称量,必须考虑空气修正,即dF=(κ-κ0HAdH)(3)κ0表示空气的体积磁化率,整个样品的受力是积分问题:(4)因H0H,且忽略κ0,则(5)式中,F可以通过样品在有磁场和无磁场的两次称量的质量差来求出。

磁化率-实验报告

磁化率-实验报告

一、实验目的与要求1、测定物质的摩尔磁化率,估计待测金属配合物中心离子的未成对电子数,判断分子配键的类型。

2、掌握磁天平测定磁化率的原理和方法。

二、实验原理1、摩尔磁化率和分子磁化率在外磁场作用下,由于电子等带电粒子的运动,物质会被磁化而感应出一个附加磁场。

这个附加磁场H’的强度由物质的磁化率χ决定:H’=4πχH0χ为物质的体积磁化率,反映物质被磁化的难易程度,化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度:χm=χMρ,单位为m3∙mol−1。

对于顺磁性物质,摩尔顺磁磁化率与分子磁矩μm关系有:χm=χ顺=Lμ0μm23kT(μ0为真空磁导率,由于反磁化率较小,所以χ反忽略作近似处理)顺磁性物质χm与为成对电子数n的关系:μm=μB n n+2(μ B为玻尔磁子,μB=9.273×10-21erg·G-1 =9.273×10-28J·G-1 =9.273×10-24 J·T-1)2、摩尔磁化率的测定样品在非均匀磁场中受到的作用力F可近似为:F=12mχmμ0H2Mℎ在非均匀磁场中,顺磁性物质受力向下所以增重;而反磁性物质受力向上所以减重。

测定时在天平右臂加减砝码使之平衡。

设△m为施加磁场前后的称量,则:F=∆m−∆m0g所以:χm=2∆m−∆m0gℎMμ0mHΔm为样品管加样品后在施加磁场前后的称量差(g);Δm0为空样品管在施加磁场前后的称量差(g);g为重力加速度(9.8m·s-2);h为样品高度(cm);M为样品的摩尔质量(g·mol-1);m为样品的质量(g);H为磁极中心磁场强度(G)。

磁场强度H可由特斯拉计或CT5高斯计测量。

应该注意,高斯计测量的实际上是磁感应强度B,单位为T(特斯拉),1T=104高斯。

磁场强度H可由 B =µ0H 关系式计算得到,H的单位为A·m-1。

也可用已知磁化率的硫酸亚铁铵标定。

磁化率的测定实验报告.doc

磁化率的测定实验报告.doc

磁化率的测定实验报告.doc实验名称:磁化率的测定实验实验目的:了解磁化率的概念和测量方法,掌握测量原理及技术方法,并通过实验数据分析磁化率的影响因素。

实验仪器:磁场计、磁铁、铁氧体样品、毫伏表、恒流源、万用表。

实验原理:当物体受到外部磁场时,磁场的强度会对物体内部磁性物质的磁化度产生影响,磁化率是材料所具有的对磁场响应的能力,是表征物质磁性的基本物理量。

实验步骤:1.将铁氧体样品置于恒定的磁场中,调节磁场强度为 1.20 T,打开直流恒流源,通过样品产生一定的磁通量,记录相应的磁场强度值和电流值,测量样品长度为 10 cm,宽度为2.5 cm,厚度为 1.5 cm ,并记录样品的质量值为 200 g。

2.在 ch2 端接上毫伏表,将万用表的正负极分别接到直流电流源的输出端口和恒流源的输入端口,通过万用表测量工作电流的大小,依次将工作电流从 0.1A 逐渐增大至1.0 A,逐个记录电流值和相应的示数值并记录。

3.重复步骤 2,将磁场强度值调整为 0.80T,0.60T,0.40T,0.20T,并按照相同的操作测量数据并记录。

4. 根据测定结果计算磁化率的大小,并分析其影响因素。

实验结果与分析:1. 磁场强度和工作电流的关系:| B/T | I/A ||-----|-----||1.20 | 1.00||0.80 | 0.67||0.60 | 0.50||0.40 | 0.35||0.20 | 0.17|从上表可以发现,在磁场强度相同的情况下,随着工作电流的增大,示数值会逐渐增大,但是当工作电流过大时,示数值会出现下降现象,即在某一电流处磁场饱和,磁场增加无法改变示数值,因为当磁化度饱和时,样品的磁化率值已经达到最大值,磁场改变不会再使该数值发生变化。

2. 不同磁场下的磁化率大小:从上表可以看出,当磁场大小一定时,磁化率随着工作电流的增大而增大,因为随着磁场大小的增大,内部磁性物质的磁化度也会随之增大,样品的磁化率也相应增大。

实验二十一磁化率的测定

实验二十一磁化率的测定

实验十一磁化率的测定一、目的要求1.掌握Gouy磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。

2.通过对一些配合物磁化率的测定,计算中心离子的不成对电子数.并判断d 电子的排布情况和配位体场的强弱。

二、实验原理物质在磁场中被磁化,在外磁场强度H(A·m-1)的作用下,产生附加磁场H'。

这时该物质内部的磁感应强度B为外磁场强度H与附加磁场强度H'之和:B=H十H'=H十4πχH=μH (1)式中χ称为物质的体积磁化率、表示单位体积物质的磁化能力,是无量纲的物理量。

μ称为导磁率,与物质的磁化学性质有关。

由于历史原因,目前磁化学在文献和手册中仍多半采用静电单位(CGSE),磁感应强度的单位用高斯(G),它与国际单位制中的特斯拉(T)的换算关系是1T=10000G磁场强度与磁感应强度不同、是反映外磁场性质的物理量.与物质的磁化学性质无关。

习惯上采用的单位为奥斯特(oe).它与国际单位A·m-1的换算关系为1oe= 1/4πX10-3 A·m-1由于真空的导磁率被定为:μ=4π×10-7Wb·A-1·m-1,而空气的导磁率μ空≈μ0,因而1oe=1×10-4Wb·m-2=1×10-4T=1G这就是说1奥斯特的磁场强度在空气介质中所产生的磁感应强度正好是1高斯,二者单位虽然不同.但在量值上是等同的。

习惯上用测磁仪器测得的"磁场强度"实际上都是指在某一介质中的磁感应强度,因而单位用高斯,测磁仪器也称为高斯计。

除χ外化学上常用单位质量磁化率χm和摩尔磁化率χM来表示物质的磁化能力:χm=χ/ρ(2)χM=M·χM=M·χ/ρ(3)式中ρ和M是物质的密度(g·cm-3)和分子量,χm的单位取cm3·g-1,χM的单位取cm3·mol-1。

物质在外磁场作用下的磁化有三种情况1.χM<o,这类物质称为逆磁性物质。

磁化率测定(实验报告)

磁化率测定(实验报告)

磁化率的测定1.实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率,推算分子磁矩,估计分子内未成对电子数,判断分子配键的类型。

1.2掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。

2.实验原理2.1摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H0作用下,由于电子等带电体的运动,会被磁化而感应出一个附加磁场H'。

物质被磁化的程度用磁化率χ表示,它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关:χ为无因次量,称为物质的体积磁化率,简称磁化率,表示单位体积内磁场强度的变化,反映了物质被磁化的难易程度。

化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度,它与χ的关系为式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。

χm的单位为m3·mol -1。

物质在外磁场作用下的磁化现象有三种:第一种,物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子,即它的分子磁矩,µm=0。

当它受到外磁场作用时,内部会产生感应的“分子电流”,相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。

如同线圈在磁场中产生感生电流,这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。

这种物质称为反磁性物质,如Hg, Cu, Bi等。

它的χm称为反磁磁化率,用χ反表示,且χ反<0。

第二种,物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子,它的电子角动量总和不等于零,分子磁矩µm≠0。

这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时,其方向总是趋向于与外磁场同方向,这种物质称为顺磁性物质,如Mn,Cr, Pt等,表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。

但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩,因此它的χm是顺磁磁化率χ顺。

与反磁磁化率χ反之和。

因|χ顺|»|χ反|,所以对于顺磁性物质,可以认为χm=χ顺,其值大于零,即χm>0。

第三种,物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强,而且在外磁场消失后其磁性并不消失。

这种物质称为铁磁性物质。

对于顺磁性物质而言,摩尔顺磁磁化率与分子磁矩µm关系可由居里-郎之万公式表示:式中L为阿伏加德罗常数(6.022 ×1023mol-1),、k为玻尔兹曼常数(1.3806×10-23J·K-1),µ0为真空磁导率(4π×10-7N·A-2,T为热力学温度。

磁化率的测定

磁化率的测定

实验一磁化率的测定【实验目的】①掌握古埃(Gouy)磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。

②通过对一些配位化合物磁化率的测定,计算中心离子的不成对电子数,并判断d 电子的排布情况和配位体场的强弱。

【实验原理】(1)物质的磁性物质在磁场中被磁化,在外磁场强度H的作用下产生附加磁场,该物质内部的磁感应强度B为:B=H+4πI=H+4πκH①式中,I称为体积磁化强度,物理意义是单位体积的磁矩。

式中的κ=I/H称为物质的体积磁化率。

I和κ分别除以物质的密度ρ可以得到σ和χ,σ=I/ρ称为克磁化强度;χ=κ/ρ称为克磁化率或比磁化率。

χm=κM/ρ称为摩尔磁化率(M是物质的摩尔质量)。

这些数据都可以从实验测得,是宏观磁性物质。

在顺磁、反磁性研究中常用到χ和χm,铁磁性研究中常用到I、σ。

不少文献中按宏观磁性物质,把物质分成反磁性物质、顺磁性物质和铁磁性物质以及亚铁磁性物质、反铁磁性物质几类。

其中,顺磁性物质的χm>0而反磁性物质的χm <0。

(2)古埃法(Gouy)测定磁化率古埃法是一种简便的测量方法,主要用在顺磁测量。

简单的装置包括磁场和测力装置两部分。

调节电流大小,磁头间距离大小,可以控制磁场强度大小。

测力装置可以用分析天平。

为了测量不同温度的数据,要使用变温、恒温和测温装置。

样品放在一个长圆柱形玻璃管内,悬挂在磁场中,样品管下端在磁极中央处,另一端则在磁场强度为零处。

样品在磁场中受到一个作用力。

d F=κHA d H式中,A表示圆柱玻璃管的截面积。

样品在空气中称量,必须考虑空气修正,即d F=(κ-κ0)Ha d Hκ0表示空气的体积磁化率,整个样品的受力是积分问题:F =∫(κ-κ0)HA d H =1/2(κ-κ0)A (H 2-H 02) ②因H 0<<H ,且忽略κ0,则F =1/2κAH 2 ③式中,F 可以通过样品在有磁场和无磁场的两次称量的质量差来求出。

F =(△m 样-△m 空) g ④式中,△m 样为样品管加样品在有磁场和无磁场时的质量差;△m 空为空样品管在有场和无磁场时的质量差;g 为重力加速度。

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磁化率的测定1.实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率,推算分子磁矩,估计分子内未成对电子数,判断分子配键的类型。

1.2掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。

2.实验原理2.1摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H0作用下,由于电子等带电体的运动,会被磁化而感应出一个附加磁场H'。

物质被磁化的程度用磁化率χ表示,它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关:χ为无因次量,称为物质的体积磁化率,简称磁化率,表示单位体积内磁场强度的变化,反映了物质被磁化的难易程度。

化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度,它与χ的关系为式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。

χm的单位为m3·mol -1。

物质在外磁场作用下的磁化现象有三种:第一种,物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子,即它的分子磁矩,µm=0。

当它受到外磁场作用时,内部会产生感应的“分子电流”,相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。

如同线圈在磁场中产生感生电流,这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。

这种物质称为反磁性物质,如Hg,Cu,Bi等。

它的χm称为反磁磁化率,用χ反表示,且χ反<0。

第二种,物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子,它的电子角动量总和不等于零,分子磁矩µm≠0。

这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时,其方向总是趋向于与外磁场同方向,这种物质称为顺磁性物质,如Mn,Cr,Pt等,表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。

但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩,因此它的χm是顺磁磁化率χ顺。

与反磁磁化率χ反之和。

因|χ顺|»|χ反|,所以对于顺磁性物质,可以认为χm=χ顺,其值大于零,即χm>0。

第三种,物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强,而且在外磁场消失后其磁性并不消失。

这种物质称为铁磁性物质。

对于顺磁性物质而言,摩尔顺磁磁化率与分子磁矩µm关系可由居里-郎之万公式表示:式中L为阿伏加德罗常数(6.022 ×1023mol-1),、k为玻尔兹曼常数(1.3806×10-23J·K-1),µ0为真空磁导率(4π×10-7N·A-2,T为热力学温度。

式((2-136)可作为由实验测定磁化率来研究物质内部结构的依据。

分子磁矩由分子内未配对电子数n决定,其关系如下:式中µB为玻尔磁子,是磁矩的自然单位。

µB=9.274 ×10-24J·T-1(T为磁感应强度的单位,即特斯拉)。

求得n值后可以进一步判断有关络合物分子的配键类型。

例如,Fe2+离子在自由离子状态下的外层电子结构为3d64s04p0。

如以它作为中心离子与6个H20配位体形成[Fe(H20)6]2+络离子,是电价络合物。

其中Fe2+离子仍然保持原自由离子状态下的电子层结构,此时n=4。

如下图所示:如果Fe2+离子与6个CN-离子配位体形成[Fe(CN)6]4-络离子,则是共价络合物。

这时其中Fe2+离子的外电子层结构发生变化,n=0。

见图2-64所示:显然,其中6个空轨道形成d2sp3的6个杂化轨道,它们能接受6个CN-离子中的6对孤对电子,形成共价配键。

2.2摩尔磁化率的测定本实验用古埃磁天平测定物质的摩尔磁化率χm,测定原理如图2所示。

一个截面积为A的样品管,装入高度为h、质量为m的样品后,放入非均匀磁场中。

样品管底部位于磁场强度最大之处,即磁极中心线上,此处磁场强度为H。

样品最高处磁场强度为零。

前已述及,对于顺磁性物质,此时产生的附加磁场与原磁场同向,即物质内磁场强度增大,在磁场中受到吸引力。

设χ0为空气的体积磁化率,可以证明,样品管内样品受到的力为:考虑到ρ=m/hA,而χ0值很小,相应的项可以忽略,可得在磁天平法中利用精度为0.1mg的电子天平间接测量F值。

设△m0为空样品管在有磁场和无磁场时的称量值的变化,△m为装样品后在有磁场和无磁场时的称量值的变化,则式中、g为重力加速度(9.81m·s-2)。

可得磁场强度H可由特斯拉计或CT5高斯计测量。

应该注意,高斯计测量的实际上是磁感应强度B,单位为T(特斯拉),1T=104高斯。

磁场强度H可由B =µ0 H关系式计算得到,H的单位为A·m-1。

也可与热力学温度T的关系为:用已知磁化率的莫尔氏盐标定。

莫尔氏盐的摩尔磁化率Bm式中M为莫尔氏盐的摩尔质量(kg·mol-1)。

3.实验步骤3.1打开励磁电源开关,电流表,打开电子天平的电源,并按下“清零”按钮,毫特斯拉计表头调零,然后调节磁场强度约为100mT,检查霍尔探头是否在磁场最强处,并固定其位置,使试管尽可能在两磁头中间(磁场最强处);3.2取一支清洁、干燥的空样品管,悬挂在天平一端的挂钩上,使样品管的底部在磁极中心连线上,准确称量空样品管;3.3慢慢调节磁场强度为300(mT),等电子天平读数稳定之后,读取电子天平的读数;3.4慢慢调节磁场强度读数至350(mT),读取电子天平的读数;3.5慢慢调节磁场强度读数高至400(mT),等30秒,然后下降至350(mT),读取电子天平的读数;3.6将磁场强度读数降至300(mT),读取电子天平的读数;3.7再将磁场强度读数调至最小,读取电子天平的读数;3.8取下样品管,装入莫尔氏盐(在装填时要不断将样品管底部敲击木垫,使样品粉末填实),直到样品高度至试管标记处,按照上面的步骤分别测量其在0(mT )、300(mT )、350(mT )时候电子天平的读数;(注:上述调节电流由小到大、再由大到小的测定方法,是为了抵消实验时磁场剩磁现象的影响。

) 3.9样品的摩尔磁化率测定用标定磁场强度的样品管分别装入样品1亚铁氰化钾K 4[Fe(CN)6]·3H 20和样品2硫酸亚铁FeS04·7H 20,按上述相同的步骤测量其在0(mT )、300(mT )、350(mT )时候电子天平的读数。

4.数据记录与处理数据表:室温o C称量m/g磁场强度/mT0 300 350 400 350 300 0 空管 16.4988 16.5022 16.4903 / 16.4928 16.4946 16.4904 莫尔盐 19.3977 19.5351 19.5788 / 19.5825 19.5363 19.4014 亚铁氰化钾 19.0382 19.0290 19.0235 / 19.0331 19.0329 19.0375 硫酸亚铁19.304819.484719.5314/19.539919.479519.30764.1由上表数据分别计算样品管及样品在无磁场时的质量(m )和在不同磁场强度下的质量变化(△m ): 磁化强度/mT空管△m/g 莫尔盐△m/g 亚铁氰化钾△m/g硫酸亚铁△m/g0 0.0084 -0.0017 0.0007 0.0008 300 0.0076 -0.0012 -0.0039 0.0052 350-0.0025-0.0037-0.0096-0.00854.2各样品在不同条件下的摩尔磁化率χm 、分子磁矩μ并估算其不成对电子数n 根据求莫尔盐的摩尔磁化率: 温度T=(24.9+273.15)KM 莫尔盐=392.14g/mol M 硫酸亚铁=278.02 g/mol M 六氰合铁(II )酸钾=422.39 g/mol χm =L μ0μm 2/3kTL=6.022 ×1023mol -1,k=1.3806×10-23J·K -1,µ0=4π×10-7N·A -2,µB =9.274 ×10-24J·T -1 莫尔氏盐的摩尔磁化率B mχπ411095009⨯+⨯-T =×392.14×10-3=1.57×10-7m 3/mol -1①当H=0.3T,m 标 = 3.0373g,m 样品1=2.5326g,m 样品2=2.9837g χ样1=111-m -样品样品空管标准空管空管样品空管标标m M m m m m x ⨯∆∆∆∆++= -6.48×10-9m 3/mol -1 因为χ样1小于0,所以μm 不存在,则n=0 χ样2=222-m -样品样品空管标准空管空管样品空管标标m M m m m m x ⨯∆∆∆∆++=5.82×10-8m 3/mol -1 μm =3.08×10-23J·T -1)2(+=n n B m μμ n=2.47②当H=0.35T,m’标=3.0891g,m 样品1=2.5357g,m 样品2=3.0441g χ样1=111-m -样品样品空管标准空管空管样品空管标标m M m m m m x ⨯∆∆∆∆++=-2.91×10-9m 3/mol -1 μm 因为χ样1小于0,所以μm 不存在,则n=0 χ样2=222-m -样品样品空管标准空管空管样品空管标标m M m m m m x ⨯∆∆∆∆++= 5.62×10-8m 3/mol -1 μm =3.03×10-23J·T -1)2(+=n n B m μμ n=2.414.3这个是Fe 2+,配合上6个CN -,sd 2p 3杂化Fe 本身带26个电子[Ar]3s 2 2d 8 3p 0失去两个电子,[Ar]2d 8,按能量最小分布,以及CN -强配体,为0 2 2 2 2,故有0对孤对电子,所以在0.3T 和3.5T 中,所测得的亚铁氰化钾的孤对电子数较为准确;4.4 FeSO 4*7H 2O 的成单电子数为4,顺磁性。

显然,实验中所测的数据明显偏小,可能的原因为:机器不稳定,调整的磁场不稳定;装样品时不均匀,测出来的数据不准确;标定空管时,标定出来的数据不准确。

5.误差分析实验所得结果与文献值比较符合,但还是存在一定的误差,造成误差的可能原因及需注意的事项有:1、由于实验实际操作时所使用的仪器已经没有玻璃门,故称量时应尽量不要有大动作的走动,或太多人围观、说话等,应该尽量保持整个称量过程是在没有太多干扰磁场的因素的环境下进行。

2、样品管一定要干净。

ΔW 空管=W 空管(H=H)-W 空管(H=0)>0时表明样品管不干净,应更换。

装在样品管内的样品要均匀紧密、上下一致、端面平整、高度测量准确。

样品管的底部要位于磁极极缝的中心,与两磁极两端距离相等。

3、由于样品都是研磨完后一段时间才开始测量的,不排除样品会发生相应的吸水和失水,致使分子量会发生变化,使最后所计算出来的结果存在误差。

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