配合物磁化率的测定实验报告.docx

配合物磁化率的测定实验报告 　　实验十配合物磁化率的测定　　1实验目的　　掌握古埃(Gouy)法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法。　　用古埃磁天平测定FeSO4·7H2O、K4Fe(CN)6·3H2O这两种配合物的磁化率，推算其不成对电子数，从而判断其分子的配键类型。　　2实验原理　　磁化率的定义　　在外磁场的作用下，物质会被磁化产生附加磁感应强度，则物质内部的磁感应强度　　B=B0+B’=μ0H+B’(2-1)式中：B0为外磁场的磁感应强度；B’为物质磁化产生的附加磁感应强度；H为外磁场强度；μ0=4π×10-7N·A-2为真空磁导率。　　物质的磁化可用磁化强度M来描述，M也是一个矢量，它与磁场强度成正比　　M=χh(2-2)　　式中：χ称为物质的体积磁化率，是物质的一种宏观磁性质。B’与M的关系为　　B’=μ0M=χμ0H(2-3)　　将(2-3)代入(2-1)得　　B=(1+χ)μ0H=μμ0H(2-4)　　式中μ称为物质的相对磁导率。　　化学上常用单位质量磁化率χm或摩尔磁化率χM来表示物质的磁性质，它们的定义为　　(2-5)　　(2-6)　　物质的原子、分子或离子在外磁场作用下的三种磁化现象　　第一种情况是物质本身不呈现磁性，但由于其内部的电子轨道运动，在外磁场作用下会产生拉摩进动，感应出一个诱导磁矩来，表现为一个附加磁场，磁矩的方向与外磁场相反，其磁化强度与外磁场强度呈正比，并随着外磁场的消失而消失，这类物质称为逆磁性物质，其μ用特斯拉计测量当励磁电流处于1A、3A、5A、3A、1A时相应的磁场强度，记录数据。注意调节励磁电流时必须平稳缓慢，先升后降。　　用已知χM的莫尔氏盐标定特定励磁电流下的磁场强度　　①将空样品管洗净吹干，挂在钩上称量，读数W空管。轻旋电流开关使电流　　使电流表指针到0A，再依次将电流表指针调为1A、3A、5A、3A、1A，每次均称量空样品管W(I)。毕后，将励磁电流将为0，每次仍称量空样品管，断开电源，再称一次空样品管。计算电流在升、将过程中同样的电流值下空样品管称量的平均值，以及电流为1A、3A、5A时空样品管的质量与0A时空样品管的质量差△W空管。　　物理化学实验报告　　院系化学化工学院班级学号姓名　　实验名称络合物的磁化率的测定日期同组者姓名室温℃气压kPa成绩　　一、目的和要求　　1、掌握古埃法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法；2、通过对一些络合物的磁化率测定，推算其不成对电子数，判断这些分　　子的配键类型　　二、基本原理　　物质的磁性一般可分为三种:顺磁性,反磁性和铁磁性。　　a.反磁性是指磁化方向和外磁场方向相反时所产生的磁效应。反磁物质的χD0。。　　c.铁磁性是指在低外磁场中就能达到饱和磁化，去掉外磁场时，磁性并不消失，呈现出滞后现象等一些特殊的磁效应。d.摩尔磁化率：???D??P??PM古埃法测定物质的摩尔磁化率的原理　　通过测定物质在不均匀磁场中受到的力，求出物质的磁化率。　　把样品装于园形样品管中，悬于两磁极中间,一端位于磁极间磁场强度最大区域H，而另一端位于磁场强度很弱的区域H0，则样品在沿样品管方向所受的力F可表示为：F??mH?H　　?Z　　其中：m为样品质量，H为磁场强度，为沿样品管方向的磁场梯度。本实验用摩尔氏盐(六水合硫酸亚铁铵)标定外磁场强度H。测定亚铁氰化钾和硫酸亚铁的摩尔磁化率，求金属离子的磁矩并考察电子配对状况。　　?Z　　?H　　三、仪器、试剂　　MB-1A磁天平(包括电磁铁，电光天平，励磁电源)1套软质玻璃样品管1只角匙1只漏斗1只　　莫尔氏盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2OFeSO4·7H2OK4Fe(CN)6·3H2O　　四、实验步骤　　1.磁场强度的测定：　　用已知摩尔磁化率的莫尔氏盐标定某一固定励磁电流时的磁场强度.励磁电流变化0A→3A→→4A→→3A→0A，分别测定励磁电流在各值下的天平的读数，用同一仪器在同等条件下进行后续的测定。具体操作如下：　　把样品管悬于磁场的中心位置，测定空管在加励磁电流前，后磁场中的重　　量。求出空管在加磁场前，后的重量变化管，重复测定三次读数，取平均值。　　把已经研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管，样品高度约为8m。读出样品的高度，要注意样品研磨细小，装样均匀不能有断层。测定莫尔氏盐在加励磁电流前，后磁场中的重量。求出在加磁场前后的重量变化样品+管，重复测定三次读数，取平均值。2．样品的莫尔磁化率测定：　　把测定过莫尔氏盐的试管擦洗干净，把待测样品K　　4　　2　　4　　?Fe(CN)6??3H2O　　?7HO，分别装在样品管中，按着上述步骤，分别测定在FeSO加磁场前，