大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定

大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定

物理化学实验报告

院系化学化工学院

班级化学061

学号13

姓名沈建明

实验名称 络合物的磁化率的测定 日期 2009.4.20 同组者姓名 史黄亮 室温 22.5℃ 气压 101.6 kPa 成绩

一、目的和要求

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χD < 0（电子的拉摩进动产生一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，导致物质具有反磁性）。

b. 顺磁性是指磁化方向和外磁场方向相同时所产生的磁效应，顺磁物质的 Xp > 0。（外磁场作用下，粒子如原子、分子、离子，中固有磁矩产生的磁效应）。

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： 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 H 0，则样品在沿样品管方向所受的力F 可表示为：

M χH

F mH

Z

χ∂=∂P P D M χχχχ≈+=

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。

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(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O （分析纯） FeSO 4·7H 2O （分析纯） K 4Fe(CN)6·3H 2O （分析纯）

四、实验步骤

1. 磁场强度（H ）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（H ）.励磁电流变化0A →3A →3.5A →4A →3.5A →3A →0A ，分别测定励磁电流在各值下的天平的读数（4A 的值可以不读，持续2分钟左右，消磁），用同一仪器在同等条件下进行后续的测定。 具体操作如下：

（1）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。

（2）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 （此时

样品另一端位于磁场强度H=0处）。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 ，分别装在样品管中，按着上述步骤（1），（2）分别测定

H

Z

∂∂[]462()3K Fe CN H O

⋅4

2

7FeSO H O

⋅

在加磁场前，后的重量。求出重量的变化（管和样品+管），重复测定三次读数，

取平均值。

五、原始数据

T=22.5℃ h=8cm

M FeSO4·7H2O=278.02 g/mol

M K4Fe(CN)6·3H2O=422.39 g/mol

M莫尔氏盐=392 g/mol

络合物的磁化率测定

电流/A 0 3 3.5 3.5 3 0

空管/g 19.9507 19.9569 19.9568 19.9558 19.9562 15.9569 莫尔氏盐+管/g 25.6558 25.7470 25.7818 25.7880 25.7542 25.6560

FeSO

4·7H

2

O+管/g 25.7229 25.8470 25.8881 25.8942 25.8492 25.7232

K

4Fe(CN)

6

·3H

2

O+管/g 25.2363 25.2352 25.2346 25.2345 25.2352 25.2364 六、数据处理

室温: 22.5℃填料高度: h=8cm

空管

(g)

空管+莫尔氏盐

(g) 空管+FeSO

4

·7H

2

O(g) 空管+K

4

Fe(CN)

6

·3H

2

O(g)

I

=0

19.957

25.6558 25.7229 25.2363

I

1

=3.0

19.956

9

25.7470 25.8470 25.2352

I

2

=3.5

19.956

8

25.7818 25.8881 25.2346

I

2

'=3.

5

19.955

8

25.7880 25.8942 25.2345

I

1

'=3.

19.956

2

25.7542 25.8492 25.2352

I

'=0

19.956

9

25.6560 25.7232 25.2364

△

m(I

1

)

0.0004

0 0.09470 0.12505 0.00055

△m(I

2)

0.00060.12900 0.16810 0.00180