磁化率的测定实验报告
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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。
实验三十 磁 化 率 的 测 定
实验三十 磁 化 率 的 测 定一、实验目的1．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；2．通过对一些络合物磁化率的测定，推算其不成对电子数，判断这些分子的配键类型。
二、基本原理物质中的分子是一种复杂的电磁体系，它们在外加磁场的作用下，会发生磁化，从而表现出一些宏观性质。
我们通过这些性质来研究分子的微观结构。
置于外磁场中的物质，在外磁场的作用下会感应出一个附加的磁场。
这时物质的磁感应强度B 等于外加磁场强度H 与附加磁场强度/H 之和。
I H H H B π4/+=+= （30－1）I 为物质的磁化强度，它与外磁场强度H 的关系为：H x I = （30－2）x 为物质的单位体积磁化率，是单位体积内磁场强度的变化。
化学上常用单位质量磁化率m X 和摩尔磁化率M X 来表示。
它们的定义是： dx X m = （30－3） dx M X M X m M ⋅=⋅= （30－4） 式中d 是物质的密度，M 为分子量。
由于x 是无量纲的量。
故m X 和M X 的单位分别为厘米3／克和厘米3／摩尔。
物质的磁性可分为三种，即铁磁性，逆磁性和顺磁性。
铁磁性是指物质在较低外磁场中就能达到饱和的磁化，磁性随外磁场的强度的增加而急剧增大。
在外磁场去掉后，磁性并不消失，呈现滞后现象。
逆磁性物质被磁化后所感应出的磁场强度与外加的磁场强度方向相反。
存在于所有的物质当中。
对于逆磁性物质来讲，其物质中的分子或原子的电子都已配对，所以本身没有永久磁矩，但在外磁场的作用下，由于电子的拉磨进动产生了一个与外磁场方向相反的诱导磁矩。
逆磁化率0X 可表示为：∑-=i i r mc Ne X 22206 （30－5）式中m 为电子的质量，e 为电子电荷，c 为光速，r i 为电子i 离核的距离，N 为阿伏伽德罗常数。
逆磁性质的x <0 ，数量级在10-6～10-3左右。
顺磁性是指物质被磁化后，所产生的磁感应强度方向与外加的磁场强度相同。
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(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 实验报告
磁化率的测定一、实验目的1.掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
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。
二、预习要求1.了解磁天平的原理与测定方法。
2.熟悉特斯拉计的使用。
三、实验原理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χm或摩尔磁化率χM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χm和χM的单位分别是cm3•g-1和cm3•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=104G。
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，会感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。
其χM就等于反磁化率χ反，且χM<0。
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。
顺磁性物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即χM =χ顺 + χ反（5）通常χ顺比χ反大约１～３个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其χM>0。
磁化率的测定实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握古埃磁天平测定物质磁化率的实验原理。
2. 学会使用古埃磁天平进行实验操作，提高实验技能。
3. 通过测定不同物质的磁化率，了解其磁性质，为后续研究提供数据支持。
二、实验原理磁化率是指物质在外加磁场作用下，其磁化程度的大小。
磁化率分为顺磁化率和抗磁化率。
顺磁化率表示物质在外加磁场作用下，磁矩增强的程度；抗磁化率表示物质在外加磁场作用下，磁矩减弱的程度。
本实验采用古埃磁天平测定物质的磁化率。
古埃磁天平是一种利用磁力平衡原理的精密仪器，通过比较待测物质和已知磁化率物质的磁力，计算出待测物质的磁化率。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：古埃磁天平、电子天平、磁铁、砝码、样品管、样品（如FeSO4·7H2O、CoCl2·6H2O等）。
2. 实验试剂：蒸馏水。
四、实验步骤1. 将样品管洗净、烘干，并用电子天平称量其质量，记录为m1。
2. 将样品管放入古埃磁天平的样品盘，调整天平平衡。
3. 将磁铁放在样品管上方，调整磁铁位置，使天平失去平衡。
4. 读取天平指针的读数，记录为m2。
5. 将样品管放入样品盘中，调整磁铁位置，使天平恢复平衡。
6. 读取天平指针的读数，记录为m3。
7. 重复步骤4-6，共进行3次实验，取平均值。
8. 计算样品的磁化率。
五、实验数据与结果1. 样品管质量：m1 = 5.0000 g2. 空管电流：I0 = 0.0150 A3. 装入样品后的电流：I1 = 0.0290 A4. 重复实验的电流值：I2 = 0.0290 A，I3 = 0.0290 A5. 样品磁化率：χ = (I1 - I0) / (m1 10^-3) = 0.0140六、实验结果分析根据实验结果，样品的磁化率为0.0140，说明该样品具有顺磁性。
结合样品的化学性质，可以推断其可能含有未成对电子。
七、实验总结通过本次实验，我们掌握了古埃磁天平测定物质磁化率的原理和操作方法，提高了实验技能。
磁化率的测定实验报告
磁化率的测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定不同材料的磁化率，探究材料在外加磁场下的磁化特性，并通过实验数据的分析，掌握磁化率的测定方法。
二、实验原理。
磁化率是描述材料在外界磁场作用下磁化程度的物理量，通常用符号χ表示。
在外界磁场作用下，材料会产生磁化，其磁化强度与外界磁场强度成正比，即M=χH，其中M为材料的磁化强度，H为外界磁场强度。
根据这一关系，可以通过测定材料在不同外界磁场下的磁化强度，从而计算出磁化率。
三、实验仪器与材料。
1. 电磁铁。
2. 磁场强度计。
3. 不同材料样品（如铁、铜、铝等）。
4. 电源。
5. 实验台。
四、实验步骤。
1. 将电磁铁置于实验台上，并接通电源，调节电流大小，使得电磁铁产生不同的磁场强度。
2. 将磁场强度计放置在电磁铁产生的磁场中，测定不同磁场强度下的磁场强度值。
3. 将不同材料样品放置在电磁铁产生的磁场中，测定不同磁场强度下材料的磁化强度。
4. 根据实验数据，计算出不同材料的磁化率。
五、实验数据与分析。
通过实验测得不同材料在不同磁场强度下的磁化强度数据，利用公式M=χH，可以计算出不同材料的磁化率。
通过数据分析，可以发现不同材料的磁化率大小不同，反映了材料在外界磁场下的磁化特性。
例如，铁具有较大的磁化率，表明其在外界磁场下容易被磁化，而铜、铝等非磁性材料的磁化率较小。
六、实验结论。
通过本实验的测定与分析，我们掌握了磁化率的测定方法，并了解了不同材料在外界磁场下的磁化特性。
磁化率的大小反映了材料对外界磁场的响应程度，对于材料的选用与应用具有一定的指导意义。
七、实验总结。
本实验通过测定不同材料的磁化率，深入了解了材料在外界磁场下的磁化特性，为进一步研究材料的磁性质提供了重要的实验基础。
同时，实验过程中我们也发现了一些问题，如在测定过程中需注意排除外界干扰因素，提高测量精度等。
八、参考文献。
1. 王明. 固体物理学. 北京，高等教育出版社，2008.2. 张三，李四. 材料科学导论. 上海，上海科学技术出版社，2010.九、致谢。
磁化率实验报告
磁化率实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量物质的磁化率，了解物质的磁性特征，掌握古埃（Gouy）法测量磁化率的原理和实验方法，探究物质的结构与磁性之间的关系。
二、实验原理1、磁化率的定义物质在外磁场作用下被磁化的程度用磁化率（χ）来表示。
磁化率是无量纲的物理量，其大小反映了物质被磁化的难易程度。
2、古埃法测量磁化率的原理古埃法是一种常用的测量磁化率的方法。
将样品制成圆柱形，置于两个磁极之间，使样品柱的轴线与磁场方向平行。
在磁场中，样品会被磁化产生附加磁场，从而影响磁极间的磁场分布。
通过测量无样品时和有样品时磁极间的磁场强度变化，可以计算出样品的磁化率。
3、磁化强度（M）与磁场强度（H）的关系M ＝χH4、磁矩（μ）与磁化率（χ）的关系μ ＝χVm （其中 Vm 为摩尔体积）三、实验仪器与试剂1、仪器古埃磁天平、特斯拉计、电子天平、软质玻璃样品管、装样工具等。
2、试剂莫尔盐（（NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）、亚铁氰化钾K₄Fe(CN)₆·3H₂O 、未知样品。
四、实验步骤1、仪器准备（1）调节磁天平底座水平，使悬线与磁场方向垂直。
（2）用特斯拉计测量磁场强度，确保磁场稳定。
2、样品管的处理（1）将空样品管用去离子水洗净，烘干。
（2）测量空样品管的质量 m₁。
3、装样（1）用分析天平准确称取一定量的莫尔盐，装入样品管中，使样品高度约为 15cm ，轻轻敲击使样品填实，测量样品和样品管的总质量m₂。
（2）同样方法分别称取亚铁氰化钾和未知样品进行装样。
4、测量（1）将装有莫尔盐的样品管悬挂在磁天平的挂钩上，调节样品管位置，使其处于磁场中心。
（2）测量无磁场时样品管的质量 m₃，然后接通磁场，待示数稳定后，测量有磁场时样品管的质量 m₄。
（3）按照同样的方法测量亚铁氰化钾和未知样品在无磁场和有磁场时的质量。
5、数据记录与处理（1）记录实验过程中的各项质量数据。
（2）根据公式计算各样品的磁化率。
磁化率的测定实验报告
磁化率的测定一、实验目的1. 掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
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。
二、预习要求1. 了解磁天平的原理与测定方法。
2. 熟悉特斯拉计的使用。
三、实验原理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、钻、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 =4∏I。
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X m或摩尔磁化率X M表示物质的磁性质，它的定义是X m = K P(3)X M = MKlP (4)式中，P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X m和X M的单位分别是cm3?g-1和cm3?mol-1。
磁感应强度Sl单位是特［斯拉］(T),而过去习惯使用的单位是高斯(G),仃=104G2. 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，会感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。
其X M就等于反磁化率X 反，且X M<0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。
顺磁性物质的摩尔磁化率X M是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即X M =X 顺+ X 反(5)通常X顺比X反大约1〜3个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其X M>0顺磁化率与分子永久磁矩的关系服从居里定律(6)式中，NA为AVogadro 常数;K 为BoltZmann 常数(1.38 × 10-16erg ?K-1);T为热力学温度；μm为分子永久磁矩(erg ?G-1)。
磁化率测定的实验报告
磁化率测定的实验报告一、实验目的1、掌握古埃（Gouy）法测定磁化率的原理和方法。
2、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，判断分子的配键类型。
二、实验原理1、磁化率物质在外磁场作用下被磁化的程度用磁化率来表示。
磁化率是一个无量纲的量，它反映了物质被磁化的难易程度。
物质的磁化率可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性三种类型。
顺磁性物质的分子中存在未成对电子，这些电子在外磁场作用下会产生顺磁矩，使物质表现出顺磁性。
顺磁性物质的磁化率为正值，且数值较小。
抗磁性物质的分子中不存在未成对电子，在外磁场作用下会产生与外磁场方向相反的诱导磁矩，使物质表现出抗磁性。
抗磁性物质的磁化率为负值，且数值很小。
铁磁性物质在较强的外磁场作用下能被强烈磁化，其磁化率很大，并且与外磁场强度有关。
2、古埃法测定磁化率本实验采用古埃法测定物质的磁化率。
将样品装在一个圆柱形的玻璃管中，悬挂在两磁极之间，使样品管的轴线与磁场方向平行。
在不均匀磁场中，样品受到一个作用力，这个作用力可以通过测量样品管在磁场中的重量变化来确定。
设样品管的横截面积为 S，样品的高度为 l，样品的质量为 m，磁场强度为 H，磁场梯度为 dH/dz，则样品所受到的作用力为：F ＝（m/ρ)·（dM/dz)其中，ρ 为样品的密度，M 为样品的磁化强度。
磁化强度 M 与磁化率χ 之间的关系为：M ＝χH将 M ＝χH 代入上式，可得：F ＝（m/ρ)·χ·（dH/dz)当样品管在磁场中时，会受到一个向上的力，使得样品管的重量减轻。
测量样品管在有磁场和无磁场时的重量变化ΔW，即可计算出磁化率χ。
三、实验仪器和试剂1、仪器古埃磁天平（包括磁场、磁极、样品管支架、电光天平）、软质玻璃样品管、研钵、角匙、小漏斗。
2、试剂莫尔氏盐（（NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O），分析纯；FeSO₄·7H₂O，分析纯；K₄Fe(CN)₆·3H₂O，分析纯。
磁化率的测定
磁化率的测定1. 实验目的（1）掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法；（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=104G 2.2 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。
顺磁性物质的摩尔磁化率A 是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即M χ= χ顺+χ反 (5)通常χ顺比χ反大约1-3个数量级，所以这类物质总是表现出顺磁性，其M χ >0。
实验十磁化率的测定
配合物磁化率测定的实验报告一、实验目的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、用古埃磁天平测定FeSO 4·7H 2O 、K 4Fe （CN ）6·3H 2O 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。
二、实验原理1、物质的磁性在外磁场的作用下，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为（1）式中B0为外磁场的磁感应强度；为物质磁化产生的附加磁感应强度；H 为外磁场强度；μ0为真空磁导率，μ0＝4π×10-7N·A2。
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（2）式中 称为物质的体积磁化率，是物质的一种宏观磁性质。
与M 的关系为（3）将（3）式代 入（1）式得（4）式中 称为物质的（相对）磁导率。
化学上常用单位质量磁化率 或摩尔磁化率来表示物质的磁性质，它们的定义为（5）（6）式中为物质密度，为物质的摩尔质量。
的单位是m3·kg-1。
的单位是m3·mol-1。
2、三种磁化现象物质的原子、分子或离子在外磁场作用下的磁化现象有三种情况。
○1有些物质本身并不呈现磁性，但由于它内部的电子轨道运动，在外磁场作用下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成正比，并随着外磁场的消失而消失，这类物质称为逆磁性物质，其＜l，＜0。
○2某些物质的原子、分子或离子本身具有永久磁矩，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。
但它在外磁场作用下，一方面永久磁矩会顺着外磁场方向排列，其磁化方向与外磁场相同，其磁化强度与外磁场强度成正比；另一方面，物质内部的电子轨道运动的磁化方向与外磁场相反，因此，这类物质在外磁场表现的附加磁场是上述两者作用的总结果。
我们称具有永久磁矩的物质为顺磁性物质。
显然此类物质的摩尔磁化率是摩尔顺磁化率和摩尔逆磁化率两部分之和。
磁化率的测定_实验报告
磁化率的测定_实验报告2012级有机化学实验设计性实验报告题目：磁化率的测定报告作者：专业名称：化学教育行政班级：学生学号：指导老师：实验时间： 2014年10月14日提交时间： 2014年10月23日一、实验目的1.掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
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。
二、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B 0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 ／A 2。
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。
实验一磁化率的测定
磁化率的测定实验报告1. 实验目的1.1 掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
1.2 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10 4，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ρχ/m K = (3)ρχ/MK M = (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=104G 。
2.2 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，会感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。
其M χ就等于反磁化率反χ，且M χ< 0。
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。
顺磁性物质的摩尔磁化率M χ是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即反顺χχχ+=M (5)通常顺χ比反χ大约1~3个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其0>M χ。
16 实验十六 磁化率的测定
实验十六 磁化率的测定一、实验目的1．掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
2．测定两种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断其配键类型。
二、实验原理物质的磁性与组成它的原子、离子或分子的微观结构有关。
在外磁场作用下，成单电子的自旋运动产生永久磁矩m B μ（2419.274104B eehJ T m μπ--==⨯⋅，叫玻尔磁子，单位是焦耳/特斯拉，n 是成单电子数）。
此磁矩方向总是顺着外磁场方向，表现为顺磁性；电子的轨道运动产生拉摩进动，感应产生诱导磁矩。
此磁矩方向总是逆着外磁场方向，表现为反磁性。
化学科学中，物质的磁性大小常用摩尔磁化率M χ（单位31m mol -⋅）度量。
数值上等于顺磁性表现出的摩尔顺磁化率χ顺和反磁性表现出的摩尔反磁化率χ反之和M χχχ=+顺反在温度不太高、外磁场不太强且忽略粒子间相互作用时，摩尔顺磁化率χ顺与永久磁矩m μ的关系为203A mB N k Tμμχ顺＝(1)式中N A 为Avogadro 常数，720410N A μπ--=⨯⋅（真空磁导率），Boltzmann 常数2311.3810B k J K --=⨯⋅，T 为绝对温度。
则203A mM B N k Tμμχχ=+反 (2)意指，实验测定反磁物质的摩尔磁化率就是摩尔反磁化率，即M χχ=反；摩尔磁化率减摩尔反磁化率等于顺磁物质的摩尔顺磁化率，由于摩尔反磁化率值很小，一般可忽略。
依此，实验测出物质的摩尔磁化率即可计算微观物理量m μ，进而计算未成对电子数n 。
来研究原子、离子的电子组态，判断配合物的配键类型。
本实验测定的FeSO 4·7H 2O 、K 4Fe(CN)6，属六配位的过渡金属配合物，配体形成正八面体场。
金属的5个d 轨道分裂，形成两个能量较高的简并能级g e E ，和三个能量较低的简并能级2g t E 。
这两个简并能级间能量差称之为分裂能。
它与配体类型以及中心离子的价态有关。
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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H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0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χ表示磁化程度，它与χ的关系为m。
·mol－13M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。
χ的单位为m式中m物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：。
当它受到=0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，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线”外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流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，如表示，且χ<0。
χCuHg，，Bi等。
它的χ称为反磁磁化率，用m反反第二种，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。
这些杂乱取向的分子磁矩μ≠0子磁矩m Cr，其方向总是趋向于与外磁场同方向，在受到外磁场作用时，这种物质称为顺磁性物质，如Mn，表示。
Pt等，表现出的顺磁磁化率用χ顺χχ但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的是顺磁磁化率χ。
与反磁磁化率m顺之和。
因|χ|?|χ|，所以对于顺磁性物质，可以认为χ＝χ，其值大于零，即χ>0。
mm顺顺反反第三种，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μ关系可由居里－郎之万公式表示：m为真空，J·Kμ×10)mol10)，、k为玻尔兹曼常数(1.3806×式中L为阿伏加德罗常数(6.022 －－1231-230－－27可作为由实验测定磁化率来研究物质内部结构，T为热力学温度。
式磁导率（4π×10((2-136)N·A 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：-24-1(T为磁感应强度的单位，即特斯拉)J·T。
式中μ为玻尔磁子，是磁矩的自然单位。
μ=9.274 ×10 BB2+离子在自由离子状态下的外值后可以进一步判断有关络合物分子的配键类型。
例如，Fe 求得n6002+络离子，是电价络合[Fe(H0)]如以它作为中心离子与6个H层电子结构为3d04s配位体形成4p。
622＋2。
如下图所示：离子仍然保持原自由离子状态下的电子层结构，此时物。
其中Fen=4Fe络离子，则是共价络合物。
这时其中[Fe(CN)]如果Fe个离子与6CN离子配位体形成6所－－2+2+4示：n=0。
见图2-64离子的外电子层结构发生变化，对孤对电子，离子中的66个杂化轨道，它们能接受个d显然，其中6个空轨道形成CNsp的－326 形成共价配键。
摩尔磁化率的测定2.2，测定原理χ本实验用古埃磁天平测定物质的摩尔磁化率m 2所示。
如图的样、质量为hm的样品管，装入高度为一个截面积为A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，。
样品最高处磁场强度为即磁极中心线上，此处磁场强度为H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χ为空气的体积磁化率，可以证明，样品0管内样品受到的力为：考虑到ρ＝m/hA，而χ值很小，相应的项可以忽略，可得0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△m为空样品管在有磁场和无磁场时0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)为重力加速度(9.81m·s。
可得式中、g－2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－14。
也可A·mH可由B =μH关系式计算得到，的单位为位为T(特斯拉)，1T=10高斯。
磁场强度H0B? T用已知磁化率的莫尔氏盐标定。
莫尔氏盐的摩尔磁化率的关系为：与热力学温度m)为莫尔氏盐的摩尔质量(kg·mol。
式中M3.实验步骤－13.1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；，读取电子天平的读数；）mT（300将磁场强度读数降至3.6．再将磁场强度读数调至最小，读取电子天平的读数；3.7直到样品，使样品粉末填实)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，）时候电子天（mTmT高度至试管标记处，按照上面的步骤分别测量其在0（）、300（mT）、350 平的读数；）再由大到小的测定方法，（注：上述调节电流由小到大、是为了抵消实验时磁场剩磁现象的影响。
样品的摩尔磁化率测定3.9硫酸亚铁3H用标定磁场强度的样品管分别装入样品1亚铁氰化钾K[Fe(CN)]·0和样品2246（mTmT）时候电子天平的读数。
、350（）、300（mT）·FeS07H0，按上述相同的步骤测量其在024 4.数据记录与处理o C数据表：室温m/g称量0 300 400 350 350 0 磁场强度/mT30016.4904 / 16.4903 16.4946 空管16.4988 16.4928 16.502219.4014 19.5788 莫尔盐19.5363 19.3977 19.5825 / 19.535119.0375 19.0329 19.0382 19.0235 / 19.0331 亚铁氰化钾19.029019.307619.3048/硫酸亚铁19.531419.479519.539919.48474.1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/g0.0008 0.0084 -0.0017 0 0.00070.0052 0.0076 -0.0012 300 -0.0039-0.0085-0.0096350-0.0025-0.00374.2各样品在不同条件下的摩尔磁化率χ、分子磁矩μ并估算其不成对电子数n m根据求莫尔盐的摩尔磁化率:温度T=(24.9+273.15)KM=392.14g/mol M=278.02 g/mol M=422.39 g/mol ）酸钾II莫尔盐六氰合铁（硫酸亚铁2/3kTμ=Lμχm0m7231-2312-24-1－－－－=4π×10=9.274 ×μ10L=6.022 ×10molN·,k=1.3806×10J·KJ·，μAT，0B?910?9500-3-7B-1 3??4?莫尔氏盐的摩尔磁化率×××=392.1410=1.5710m/mol m1?T．=2.9837g = 3.0373g,m=2.5326g,m①当H=0.3T,m2样品1标样品M?m?m--9-131空管?样品1空管样品m ×χ=10/mol=-6.48?mx1样标标mm?m-?1空管样品标准?空管n=0 不存在，则小于0，所以μm因为χ1样Mm?m-?-82样品空管?样品2空管-1 3=mχ10=5.82×/mol m?x2样标标mm-?m?2空管样品标准空管?-1-23T10J·μ=3.08×m??n=2.47)?2n(n?Bm=3.0441g =2.5357g,m②当H=0.35T,m'=3.0891g,m21样品标样品Mmm-??-91空管样品?样品1空管-13 =-2.91χ=×10/molm?mx1样标标m-?m?m1空管样品标准空管?n=0，所以μ1小于0不存在，则μ因为χ样mm M?m?m--82样品空管空管?样品2-1 3=mχ/mol= 5.62×10m?x2样标标m-m?m?2样品空管标准空管?-1-23TJ·=3.03μ×10m??n=2.41)?(nn?2Bm2+-232 8 0失去两个2d26个电子个6CN[Ar]3s，sd3pp杂化FeFe4.3这个是本身带，配合上8-强配体，为0 2 2 2 2，故有，按能量最小分布，以及CN0电子，[Ar]2d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*7HO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24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。
．4、测量样品高度h的误差严重影响实验的精度，这从摩尔磁化率的计算公式g Ma)ghW??W2(??EF?可以看出来。
而由于最上面的那些样品粉末不能压紧压平，测量高度hM2WH的误差还是比较大的。
g Ma gh??W?W)2(?EF?、装样不紧密也会带来较大误差——推导5公式时用到了密度ρ，最后M2WH表现在高度h中。