磁化率的测定

1、 磁化率的测定liu1实验介绍：本实验属于结构化学内容。先用莫尔氏盐标定磁天平的磁场强度；再测定其它三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，结合结构化学知识判断其配键类型。 2一.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。3二.实验原理(1)：1. 在外磁场作用下，物质会被磁化并产生附加磁感应强度，则物质的磁感应强度为:0H. 式中为真空磁导率，其数值等于410-7NA-2. 物质的磁化可用磁化强度I来描述，I也是矢量，它与磁场强度成正比:IH . 式中为物质的体积磁化率。2. 分子磁矩与磁化率 :物质的磁性与组

2、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。但由于内部电子的轨道运动，在外磁场作用下会产生拉摩进动，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就等于反磁化率反，且M0。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。 4二.实验原理(2)：3. 磁化率与分子结构 :由实验测定物质的M，根据公式可求得m，进而计算未配对电子数n。这些结果可用于研究原子或离子的电子结构，判断络合物分子的配键类型。络合物分为电价络合物和共价络合物。电价络合物中心离子的电子结构不受配位体的影响，基本上

3、保持自由离子的电子结构，靠静电库仑力与配位体结合，形成电价配键。在这类络合物中，含有较多的自旋平行电子，所以是高自旋配位化合物。共价络合物则以中心离子空的价电子轨道接受配位体的孤对电子，形成共价配键，这类络合物形成时，往往发生电子重排，自旋平行的电子相对减少，所以是低自旋配位化合物。5三. 仪器药品等：仪器：古埃磁天平1台；特斯拉计1台；样品管4支；样品管架1个；直尺1把。药品：(NH4)2SO4FeSO46H2O K4Fe(CN)63H2OFeSO47H2OK3Fe(CN)66四.实验步骤：1. 磁极中心磁场强度的测定:(1) 用莫尔氏盐标定:取一支清洁干燥的空样品管悬挂在磁天平上，样品管应

4、与磁极中心线平齐，注意样品管不要与磁极相触。准确称取空管的质量W空管(H=0)，重复称取三次取其平均值；接通电源，调节电流为I，记录加磁场后空管的称量值W空管(H=H)，重复三次取其平均值。(2)将莫尔氏盐通过漏斗装入样品管，边装边在橡皮垫上碰击，使样品均匀填实，直至装满，继续碰击至样品高度不变为止，用直尺测量样品高度h。按前述方法称取W空管+样品(H=0)和W空管+样品(H=H)，测量完毕将莫尔氏盐倒回试剂瓶中。2. 测定未知样品的摩尔磁化率M :同法分别测定FeSO47H2O，K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)63H2O的W空管(H=0)、W空管(H=H)、W空管+样品(H0)和W空管+样品(HH)。7五.注意事项：1.所测样品应研细并保存在干燥器中。2.样品管一定要干燥洁净。如果空管在磁场中增重，表明样品管不干净，应更换。3.装样时尽量把样品紧密均匀地填实。4.挂样品管的悬线及样品管不要与任何物体接触。8六.数据处理：1. 根据实验数据计算外加磁场强度H，并计算三个样品的摩尔磁化率M、永久磁矩m和未配对电子数n 。2. 根据m和n讨论络合物中心离子最外层电子结构和配键类型。3. 根据公式计算测量FeSO47H2O的摩尔磁化率的最大相对误差，并指出哪一种直接测量对结果的影响最大?9七.思考题：1. 本实验在测定M时作了哪些