磁化率的测定(实验报告)
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。
实验二十三 络合物磁化率的测定

实验二十三 络合物磁化率的测定一、实验目的1. 学习古埃法测定物质磁化率的原理和方法;2. 通过对FeSO 4·7H 2O 与K 4[Fe (CN )6]·3H 2O 磁化率的测定,推算未成对电子数。
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 (15-1)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称为磁导率,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 = 31410π-⨯ A·m -1由于真空的导磁率被定为:μ0=4π×10-7 Wb·A -1·m -1,而空气的导磁率μ空 ≈μ0,因而B =μ0H = 4π ×10-7 Wb·A -1·m -1 × 1Oe =1×10-4 Wb·m -2 =1×10-4 T =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,二者的关系为:χM =M ·χm (15-2)式中M 是物质的分子量,χm 的单位取cm 3·g -1,χM 的单位取cm 3·mol -1。
物化实验报告磁化率-络合物结构测定

可见,测量磁化率可以区分物质的磁性类型,还可以检测外界条件
改变时磁性的转变;测定顺磁性物质的磁化率,有助于计算出每个分子
中的非成对电子数,从而推测出该物质分子的配位场电子结构。
仪器与试剂
古埃磁天平(包括磁场,电光天平,励磁电源等); CT5型高斯计一台; 软质玻璃样品管4支;
装样品工具(研钵、角匙、小漏斗、玻璃棒)一套。
4A时: =-4.902 E-7 m3/g 所以χm=6.809 E-7m3/g 由公式 , T=290.85K,NA=6.022E23 mol-1,K=1.381E-16 erg/K,β=9.274E-21 erg/Gauss 解得:n=0
0
13.195 13.195 26.568 26.568
K4Fe(CN)6·3H2O: 样品柱高度h3=15.35cm Table 3
励磁电流 /A
空管视质量/g
0
12.706 12.706
3
12.706 12.706
4
12.706 12.706
4
12.705 12.706
3
12.706 12.706
3) 测定FeSO4·7H2O和K4Fe(CN)6·3H2O的相关数据:另取一只 空样品管,仿照测(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的步骤,将样品 改为FeSO4·7H2O测定并记录有关数据。再换一只空样品 管,测K4Fe(CN)6·3H2O。
.3 注意事项
1)操作中电流调节要缓慢,并注意电流稳定后方可称量; 2)样品管底部要与磁极中心线齐平; 3)称量时样品管要处于两个磁极的中间; 4)样品的高度必须h≥15cm,而且准确记录下来; 5)样品要研细、填实。
∴ =3307.7 Gauss (I=3A), = 4410.3 Gauss (I=4A)。
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实验目的:通过测定配合物的磁化率,了解配合物的磁性质。
实验原理:在磁性质方面,物质一般分为两类:磁性和非磁性。
磁性物质又可以分为顺磁性和铁磁性。
配合物是由中心金属离子和其它配体通过化学键结合而成的化合物,其磁性质主要由中心金属离子的电子自旋和轨道动量贡献决定。
顺磁性离子的电子云存在未成对的自旋电子,能够产生磁性,且磁矩大小与自旋电子数成正比。
铁磁性离子的电子云同样存在未成对的自旋电子,但受到晶格中近邻离子的作用而排列成磁矩,在外场存在条件下形成铁磁性。
对于配合物的磁性,由于晶体场等因素的影响,它的电子结构复杂,一般采用配合物的磁化率来描述其磁性质。
配合物的磁化率分为比较复杂的宏观磁化率和更为简单的分子磁化率两种。
在外场作用下,宏观磁化率与外场成正比,而分子磁化率与外场成立方关系。
实验仪器:恒温槽、磁极电桥、数字电桥、定时器、电磁铁等。
实验步骤:(1)将磁极电桥的灵敏度调节到10~20之间,使用定时器控制电磁铁的开关,使电磁铁依次通电、断电,来回震动度数管。
(2)将待测配合物样品装入玻璃球中,通过样品针尖、电桥铁磁组件和电磁铁的相对位置,将待测配合物样品与电磁铁分别置于同一磁场中,完成磁场的校准。
(3)将电磁铁通电,达到实验所需的磁场强度,并在恒温槽中调整温度,使样品达到稳定状态。
(4)通过数字电桥来测量待测配合物的电桥平衡电压,记录下加磁场前后的电桥平衡电压,计算出平均磁场值。
(5)根据实验数据计算出待测配合物的磁化率,重复实验三次,取平均值。
实验结果:试样名称 | 温度/℃ | 电桥平衡电压/V | 加磁场后电桥平衡电压/V | 磁化率/(mol/cm3)样品1 | 25 | 1.308 | 1.320 | 0.249×10-6样品2 | 25 | 1.306 | 1.322 | 0.248×10-6样品3 | 25 | 1.307 | 1.324 | 0.245×10-6根据计算,待测配合物的磁化率为0.247×10-6 mol/cm3。
实验十三配合物磁化率的测定

实验十三配合物磁化率的测定。
实验十三配合物磁化率的测定一、实验目的1.学习和掌握磁化率的定义和测量方法。
2.通过测定配合物的磁化率,了解配合物中配位键的性质和结构特点。
二、实验原理磁化率是物质在外磁场作用下表现出的磁性大小的量度,是物质磁性的重要参数。
对于具有未成对电子的顺磁性物质,其磁化率与温度、磁场强度等相关因素有关。
而对于具有成对电子的抗磁性物质,其磁化率与温度、磁场强度等因素无关。
配合物是指由配体和中心离子通过配位键结合形成的一类化合物。
配合物的磁化率受到配位键的键能、配体的电子云分布以及外界磁场等多种因素的影响。
通过对配合物磁化率的测定,可以了解配合物的结构特征、配位键的性质等信息。
三、实验步骤1.仪器准备:准备好磁化率仪、电磁铁、样品管、天平、容量瓶、滴管等实验所需仪器和试剂。
2.样品制备:称取适量样品,溶解在适量的溶剂中,配制成一定浓度的溶液。
3.装样:将溶液分别倒入两个样品管中,将其中一个样品管中的溶液置于冰箱中冷藏,以备后续测量温度对磁化率的影响。
4.测量:开启磁化率仪,将样品管放入测量室,调节电磁铁的电流,使磁场强度缓慢增大,记录下每个样品管中溶液的磁化率。
5.数据处理:将测量得到的数据进行整理和计算,分析不同配合物溶液的磁化率特点,结合已知文献资料进行比较。
6.温度影响:将从冰箱中取出的样品管溶液逐渐恢复至室温,测量其磁化率,观察温度变化对磁化率的影响。
四、实验结果与数据分析通过实验,我们测定了不同配合物溶液在不同温度下的磁化率。
具体数据如下表所示:合物的结构、配体性质、配位键的键能等因素有关。
此外,我们还发现冰箱取出后的样品管溶液的磁化率与室温下的磁化率略有差异,这可能是由于温度变化引起分子热运动等因素对磁化率产生影响所致。
五、结论通过本次实验,我们掌握了磁化率的定义和测量方法。
通过对不同配合物溶液的磁化率进行测定,我们了解了这些配合物的结构特征和性质。
同时,我们也发现温度变化对磁化率具有一定影响,这需要在进行磁化率分析时予以考虑。
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。
磁化率测定

化学实验教学中心实验报告化学测量与计算实验Ⅱ实验名称:磁化率测定学生:学号:院〔系〕:年级:级班指导教师:研究生助教:实验日期: 2017.05.18 交报告日期: 2017.05.25一、实验目的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,并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矩在外磁场作用下,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′=4πχH0①化学上常用摩尔磁化率 χm表示磁化程度,它与 χ 的关系为 χm=χMρ②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。
对于顺磁性物质而言,摩尔顺磁化率与分子磁矩 μm关系可由居里-郎之万公式表示:χm=χ顺=Lμ0μm23kT③式中,L 为阿伏伽德罗常数,即6.02×1023 mol−1;k 为玻尔兹曼常数,k=1.3806×10−23J/K ;μ0为真空磁导率,μ0=4π×10−7N/A2;T 为热力学温度。
上式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 μm由分子内未配对电子数 n 决定,其关系为:μm=μB√n(n+2)④式中,μB为波尔磁子,是磁矩的自然单位。
μB=9.274×10−24J/T 〔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配合物分子的配键类型。
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,测定原理如右图所示。
一个截面为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。
摩尔磁化率测定原理图样品管内样品受到的力为:F=12A(χ−χ0)μ0H2⑤式中,χ0为空气的体积磁化率,将 χ 代以χm,并考虑到ρ=mℎM,而χ0值很小,相应的项可以忽略,可得 F=12mχmμ0H2ℎM⑥在磁天平中利用精度为的电子天平间接测量 F。
结构化学实验报告磁化率的测定

华南师范大学实验报告学生姓名 学 号专 业 化学(师范) 年级、班级 课程名称 结构化学实验 实验项目 磁化率的测定实验类型 实验时间 2013 年 10 月 29 日实验指导老师 实验评分1. 实验目的(1)掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的实验原理和方法;(2)测定三种络合物的磁化率,求算未成对电子数,判断其配键类型。
2.实验原理2.1 磁化率物质在外磁场中,会被磁化并感生一附加磁场,其磁场强度H ′与外磁场强度H 之和称为该物质的磁感应强度B ,即B = H + H ′ (1)H ′与H 方向相同的叫顺磁性物质,相反的叫反磁性物质。
还有一类物质如铁、钴、镍及其合金,H ′比H 大得多(H ′/H )高达104,而且附加磁场在外磁场消失后并不立即消失,这类物质称为铁磁性物质。
物质的磁化可用磁化强度I 来描述,H ′=4πI 。
对于非铁磁性物质,I 与外磁场强度H 成正比I = KH (2)式中,K 为物质的单位体积磁化率(简称磁化率),是物质的一种宏观磁性质。
在化学中常用单位质量磁化率m χ或摩尔磁化率M χ表示物质的磁性质,它的定义是χm = K/ρ (3) χM = MK/ρ (4)式中,ρ和M 分别是物质的密度和摩尔质量。
由于K 是无量纲的量,所以m χ和M χ的单位分别是cm 3·g -1和cm 3·mol -1。
磁感应强度SI 单位是特[斯拉](T),而过去习惯使用的单位是高斯(G),1T=104G2.2 分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成它的原子、离子或分子的微观结构有关,在反磁性物质中,由于电子自旋已配对,故无永久磁矩。
但是内部电子的轨道运动,在外磁场作用下产生的拉摩进动,会产生一个与外磁场方向相反的诱导磁矩,所以表示出反磁性。
其A 就等于反磁化率B ,且C 。
在顺磁性物质中,存在自旋未配对电子,所以具有永久磁矩。
在外磁场中,永久磁矩顺着外磁场方向排列,产生顺磁性。
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. .. . . . . . w 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: . .. . . . . . w 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. .. . . . . . w 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。也可用已知磁化率的莫尔氏盐标定。莫尔氏盐的摩尔磁化率Bm与热力学温度T的关系为:
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; . .. . . . . . w 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K4[Fe(CN)6]·3H20和样品2硫酸亚铁FeS04·7H20,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oC 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/g 0 0.0084 -0.0017 0.0007 0.0008 300 0.0076 -0.0012 -0.0039 0.0052 350 -0.0025 -0.0037 -0.0096 -0.0085
4.2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)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=422.39 g/mol χm=Lμ0μm2/3kT L=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Bm 411095009T=×392.14×10-3=1.57×10-7m3/mol-1 . .. . . . . . w ①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mMmmmmx= -6.48×10-9m3/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mMmmmmx=5.82×10-8m3/mol-1
μm=3.08×10-23J·T-1 )2(nnBm n=2.47
②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mMmmmmx=-2.91×10-9m3/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mMmmmmx= 5.62×10-8m3/mol-1
μm=3.03×10-23J·T-1 )2(nnBm n=2.41
4.3这个是Fe2+,配合上6个CN-,sd2p3杂化Fe本身带26个电子[Ar]3s2 2d8 3p0失去两个电子,[Ar]2d8,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 FeSO4*7H2O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。