配合物磁化率的测定实验数据

五、数据记录与处理

温度：20.5℃

大气压：100.25KPa

1、由特斯拉计测得励磁电流I=1A ，3A ，5A ，3A ，1A 时的磁场强度。

由特斯拉计直接测得的是以毫特斯拉为单位的磁感应强度B(mT)。 根据B=μ0H ，当B 以特斯拉为单位，μ0=4π*10-7N·A -2时，求得的H 以A/m 为单位。 通过实验直接测得的B 值以及换算后的磁场强度H 记录在如下表一中：

表一实验测得B 值及计算后H

2、由莫尔氏盐的摩尔磁化率和实验数据标定励磁电流下的磁场强度值。

特斯拉计测磁化率的实验数据记录在如下表二中：

表二特斯拉计测磁化率的实验数据

物质的摩尔磁化率与实验所测数据的关系为： χM =

2

样品0样品

样品空管空管样品）-（2H

W M h g W W ⋅⋅⋅⋅∆∆+μ (1)

式中各物理量使用SI 单位。 莫尔氏盐的摩尔磁化率：

χm =

kg m T /1041

9500

39-⨯⨯+π (2)

实验时的温度为：T=293.65K

将T 的数值代入公式（2）中，得到： χm =

kg m /1041

65.2939500

39-⨯⨯+π=4.0516*10-7 m 3/kg

χM =M ·χm =0.39214(kg/mol)*4.0516*10-7 (m 3/kg)=1.5888*10-7m 3/mol 即莫尔氏盐的摩尔磁化率为1.5888*10-7m 3/mol 。 将公式（1）变形，得到H 的求算公式： H =2

/1样品0样品样品空管空管样品））-（2（

M

W M h g W W χμ⋅⋅⋅⋅∆∆+ (3)

将χm =4.0516*10-7 m 3/kg 、以及表二中相关数据代入公式（3）中，计算出励磁电流I=1A 、3A 、5A 时的磁场强度H 1、H 3、H 5。

相关计算所需数据以及计算结果记录在表三中：

13 5

3、按式（1）计算H 1、H 2和H 3时FeSO 4·7H 2O 与K 4Fe(CN)6·3H 2O 的χM 。

将H 1=87613.85A/m ，H 2=256459.35A/m ，H 3=418455.1129A/m 分别代入以下公式（1）： χM =

2

样品0样品

样品空管空管样品）-（2H

W M h g W W ⋅⋅⋅⋅∆∆+μ (1)

相关计算所需数据以及计算结果记录在表四中。

表四H 1、H 2和H 3时FeSO 4·7H 2O 与K 4Fe(CN)6·3H 2O 的χM

4、根据相关公式计算FeSO 4·7H 2O 与K 4Fe(CN)6·3H 2O 的永久磁矩μm 。

将相关数据代入公式χM =χ0+≈kT

L m 302μμkT L m 302

μ

μ

相关计算所需数据及计算结果记录在表五中：

表五FeSO 4·7H 2O 与K 4Fe(CN)6·3H 2O 的永久磁矩μm

5、根据相关公式计算FeSO 4·7H 2O 与K 4Fe(CN)6·3H 2O 的未成对电子数。

物质的永久磁矩μm 和它所包含的未成对电子数n 的关系可以用下式表示： μm =)2(+n n μB

μB 为玻尔磁子，其物理意义为单个自由电子自旋所产生的磁矩： μB =eh/4πm e =9.274078*10-24A ·m 2

分别将FeSO 4·7H 2O 与K 4Fe(CN)6·3H 2O 的永久磁矩μm 代入公式，得到对应的未成对电子数，计算结果如下表六所示：

表六未成对电子数