配合物磁化率的测定实验报告
14页1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划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FeSO47H2O、K4Fe(CN)63H2O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=0H+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;0=410-7NA-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=h(2-2)式中: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=0M=0H(2-3)将(2-3)代入(2-1)得B=(1+)0H=0H(2-4)式中称为物质的相对磁导率。化学上常用单位质量磁化率m或摩尔磁化率M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
2、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M的莫尔氏盐标定特定励磁电流下的磁场强度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
3、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D0。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)2SO4FeSO46H2OFeSO47H2OK4Fe(CN)63H2O四、实验步骤1.磁场强度的测定:用已知摩尔磁化率的莫尔
4、氏盐标定某一固定励磁电流时的磁场强度.励磁电流变化0A3A4A3A0A,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K424?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,后的重量。求出重量的变化,重复测定三次读数,取平均值。五、原始数据T=h=8cmMFeSO47H2O=g/molMK4Fe(CN)63H2O=g/molM莫尔氏盐=392g/mol六、数据处理(一)由莫尔氏盐质量磁化率和实验数据计算相应的励磁电流下的磁场强度值:在实验温度(=)下:莫尔氏盐的标准m=9500/(
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