磁化率的测定(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。
材料磁化率的测定实验报告

材料磁化率的测定实验报告一、实验目的1、理解磁场与磁化强度的概念,掌握求取磁化强度的方法。
2、理解磁化曲线与材料磁化特性之间的关系,了解材料磁化特性的几种类型,并掌握其判断方法。
3、掌握利用原理矛盾法测定材料的磁化特性及其测定方法。
二、实验原理1、磁场和磁化强度磁场是物体能够引起力作用的物理量。
磁场的单位是特斯拉(T)。
磁化强度是物质中单位体积内磁矩的矢量和,表示材料单位体积内的自由磁偶极子数目,它与材料的磁性质有关。
2、材料磁化特性材料磁化特性是指材料的磁化规律和磁响应规律,即虽给定的磁场H下,材料自身磁化强度M和材料的磁导率μ 的函数关系。
目前已经发现,的材料的磁化特性不仅取决于物质的化学组成,还受到材料的物理状态、工艺制备过程等因素的影响。
常见的磁化特性有铁磁性、顺磁性和抗磁性。
原理矛盾法是根据磁铁在磁化前后系数的变化来确定样品磁化强度的一种方法。
当磁铁A与磁化前的样品接触,数度计读数为m1。
在样品磁化后,磁铁B与样品接触,同时再次读数为m2。
样品内部的磁感应强度为B,磁场强度为H,则样品的磁化强度为M=(m2-m1)H。
三、实验步骤1、将支架上调整好磁体位置,放置好铁磁性材料样品。
2、连接好磁力计、数度计,调整好电源电压。
3、松开夹持磁铁的螺母,移动磁铁,聚焦于样品的一个方向上。
4、选定初步磁化强度H0-1000AT/m,随着磁场的变化记录磁力计检测得到的磁力读数m1和计数器读数n,同时记录H值。
5、调整磁铁,移动到样品的垂直方向上,聚焦于该方向上,按同样的方法记录相关数据和记录读数m2。
6、计算出样品的磁导率及矫顽力值。
7、通过原理矛盾法计算样品的磁化强度。
四、实验结果及分析选择铁磁性材料(铁)、顺磁性材料(铜)和抗磁性材料(铝)三种材料,记录测量数据后,得出各自的磁化特性及磁化强度值。
进一步对实验结果进行分析,可以发现,不同的材料磁化特性存在着明显的区别,在以铜为顺磁性材料的情况下,磁化强度值≈0,说明其在不同磁场下显示的磁响应系数较小,且反应趋势与磁场是正相关的,说明材料易受外界磁场的作用产生磁化,原子自旋基本分离。
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。
磁化率测定实验报告

深圳大学实验报告课程名称: 物理化学实验实验项目名称:演示实验磁化率测定学院:化学与化工学院专业:指导教师:报告人:学号:班级:实验时间: 2012年06月05日实验报告提交时间: 2012年06月18日教务处制Ⅰ、实验目的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。
2、掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
Ⅱ、实验原理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。
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=HHH,单位为H3∙HHH−1。
对于顺磁性物质,摩尔顺磁磁化率与分子磁矩H H关系有:χH=χ顺=HH0H H2 3HH (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χH与为成对电子数n的关系:μH=H H√H(H+2)(μB为玻尔磁子,μH=9.273×10-21erg·G-1=9.273×10-28J·G-1=9.273×10-24J·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=12m H H H0H2HH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=(∆H−∆H0)H所以:H H=2(∆H−∆H0)HHHH0HH2ΔH为样品管加样品后在施加磁场前后的称量差(g);ΔH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);H为样品的摩尔质量(g·mol-1);H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 =µH 关系式计算得到,H的单位为A·m-1。
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。
配合物磁化率的测定实验报告

配合物磁化率的测定实验报告标题:配合物磁化率的测定实验报告摘要:本实验通过测定配合物的磁化率,探究了其磁性质,并通过实验数据进行分析和比较。
实验结果表明,不同配合物的磁化率具有显著差异,且与其结构和组成成分密切相关。
引言:配合物磁性质的研究对于理解配合物的内部结构、电子状态以及相互作用有着重要意义。
磁化率是描述物质对外磁场响应能力的物理量,可以通过实验测定来获得。
本实验旨在通过测定不同配合物的磁化率,了解其磁性质以及与其结构和组成成分之间的关系。
实验部分:1. 实验仪器与试剂:本实验使用了磁化率测定仪、配合物样品(A、B、C)等。
2. 实验步骤:a. 按照磁化率测定仪的操作说明,将配合物样品分别放入磁化率测定仪中进行测量。
b. 记录每次测量的磁化率数值,并计算其平均值。
结果与讨论:1. 实验数据记录:配合物A的磁化率为x A;配合物B的磁化率为x B;配合物C的磁化率为x C。
2. 实验结果分析:a. 根据实验数据,计算出每个配合物的磁化率平均值,得到x A 平均、x B 平均和x C 平均。
b. 比较并分析各配合物的磁化率数据,在不同配合物之间是否存在显著差异。
c. 根据配合物的结构和组成成分,解释不同配合物磁化率差异的原因,并验证实验结果的合理性。
结论:通过本实验的测定与分析,我们得出以下结论:1. 不同配合物的磁化率具有明显差异,且与其结构和组成成分密切相关。
2. 本实验的测定结果与理论预期相符,证明了所得结果的可靠性。
致谢:感谢实验中的师兄师姐和同学们对本实验的支持和帮助。
磁化率的测定(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掌握古埃掌握古埃(Gouy)(Gouy)(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
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H 0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m 3·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,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,物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强,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而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
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磁化率的测定之宇文皓月创作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暗示,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,暗示单位体积内磁场强度的变更,反映了物质被磁化的难易程度。
化学上经常使用摩尔磁化率χm暗示磁化程度,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,内部会发生感应的“分子电流”,相应发生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中发生感生电流,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反暗示,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,表示出的顺磁磁化率用χ顺暗示。
但它在外磁场作用下也会发生反向的感应磁矩,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其实不必失。
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-郎之万公式暗示: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+离子仍然坚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更,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,此时发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的电子天平间接丈量F值。
设△m0为空样品管在有磁场和无磁场时的称量值的变更,△m为装样品后在有磁场和无磁场时的称量值的变更,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高斯计丈量。
应该注意,高斯计丈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。
也可用已知磁化率的莫尔氏盐标定。
莫尔氏盐的摩尔磁化率B与热力学温度T的关m系为:式中M为莫尔氏盐的摩尔质量(kg·mol-1)。
3.实验步调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(在装填时要不竭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识表记标帜处,依照上面的步调分别丈量其在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K4[Fe(CN)6]·3H20和样品2硫酸亚铁FeS04·7H20,按上述相同的步调丈量其在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/mT 0 300 350 400 350 300 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19.3048 19.4847 19.5314 / 19.5399 19.4795 19.3076 4.1由上表数据分别计算样品管及样品在无磁场时的质量(m)和在分歧磁场强度下的质量变更(△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 0.0008300 0.0076 -0.0012 -0.0039 0.0052350 -0.0025 -0.0037 -0.0096 -0.0085 4.2各样品在分歧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)K M莫尔盐=392.14g/mol M硫酸亚铁=278.02 g/mol M六氰合铁(II )酸钾=422.39g/molχm =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=0χ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 -1μm =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-1μm 因为χ样1小于0,所以μm 不存在,则n=0χ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 -1μm =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 自己带26个电子[Ar]3s 22d 83p 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,测出来的数据禁绝确;标定空管时,标定出来的数据禁绝确。
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、由于实验实际操纵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,应该尽量坚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时标明样品管不干净,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、高度丈量准确。
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丈量的,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更,使最后所计算出来的结果存在误差。