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络合物磁化率的测定

一、实验目的

1.掌握古埃法测定磁化率的原理和方法。

2.测定一些络合物的磁化率。

3.了解磁化率数据对推断未成对电子数和分子配键类型的作用。

二、实验原理

1．物质的磁性

2．磁化率与分子磁矩

3．磁化率的测定

古埃法测定磁化率的装置如图所示。将装有样品的圆柱形玻璃管

如图所示方式悬挂在两磁极中间，使样品的底部处于两极中心，即磁

场强度H最强的区域，样品的顶部则处于最上部磁场强度H几乎为零

0

处。这样，样品管就处于不均匀的磁场中。设样品管的截面积为A。

一个小磁子在不均匀磁场中受的力为磁矩和磁场强度梯度的积：

式中μ为一个磁子的磁矩，器为磁场强度梯度。对于顺磁性

物质，作用力指向磁场强度大的方向，对于逆磁性物质则指向磁场强

度小的方向。在样品管方向长度为dS的体积AdS在非均匀磁场中所受

的力则为：

样品管中所有样品受的力：

当样品受到磁场作用力时，天平的另一臂上加减磁码使之平衡。

设Δw为施加磁场前后的质量差，则

(5)

由于代入（5）并整理后得：，

（6）

式中：h一样品高度，w样品质量，g一重力加速度，M样品的摩

尔质量，H磁场强度。

H可由己知单位质量磁化率的莫尔氏盐来间接标定（χ与温度的

M

关系为），也可直接测量。

三、仪器与药品

古埃磁天平（包括磁场，电光天平、励磁电源、特斯拉计）1套，

软质玻璃样品管1支。直尺1个，装样品工具（包括研钵、角匙、小

漏斗、玻璃棒）1套。

莫尔氏盐，FeSO#0;7HO，KFe(CN)，KFe(CN)#0;3HO（分析

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纯）。

四、实验步骤

1.将特斯拉计的探头放入磁铁中心架中，套上保护套，调解特斯

拉计为0。

2.除下保护套，把探头垂直置于磁场两极中心，打开电源，调节

励磁电流为4A，使探头处于磁场强度最大位置，然后垂直向上拉探头，

找到刚使H=0的位置，这也就是样品管内应装样品的高度。关闭电源

0

前应将电压旋钮调至特斯拉计为0。

3.用莫尔氏盐标定磁场强度：将空样品管洗净、烘干后挂在磁天

平上，在不加磁场和励磁电流为4A和5A的磁场下称其重量。取下样

品管，将研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管，并不断把样品管底

部在木垫上轻轻碰击，使样品均匀填实，用直尺测出样品的高度，然

后挂在磁天平上，分别在不加磁场和加磁场（励磁电流为4A和5A）

情况下称量。

4.用同样方法在励磁电流为4A和5A的情况下测定

FeSO#0;7HO,KFe(CN),KFe(CN)#0;3HO的摩尔磁化率。

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在同一样品管中，分别装入上述样品，重复上述的实验步骤。

五、数据处理

1.由莫尔氏盐的单位质量磁化率和实验数据计算磁场强度值。

2.计算FeSO#0;7HO,KFe(CN),KFe(CN)#0;3HO的χ,μ未

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成对电子数。