实验11 磁化率——络合物结构的测定概论

大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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 χHF mHZχ∂=∂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。

络合物电子结构的测定 古埃磁天平法(磁化率的测定)实验方法的讨论黄桂萍 张菊芳 叶丽莎 余滨江 彭旗生 王燕飞(赣南师范学院化学与生命科学学院,江西赣州341000)摘要:本文通过改进后的实验研究,证明:实验结果与理论值基本相符,与改进前效果相同。

说明可省略清洗和烘干样品管的步骤,这样既减少了实验用品和实验费用,又大大地缩短了实验时间和减少了对实验室、环境的影响。

关键词:磁化率 有磁埸 改进磁化率在判断物质分子中是否存在未成对电子及配合物结构类型等方面具有重要应用;通过物质磁化率的测定来计算分子中未成对电子数是研究分子中成键情况的有效方法。

络合物电子结构的测定 古埃磁天平法(磁化率的测定)实验是许多高校物理化学实验!中结构化学方面的一个实验。

我们一直参照北京大学、南京大学、复旦大学、广西师范大学出版的物理化学实验!书做此实验,以上书中都要求样品管要清洁、干燥或要求清洗并烘干后再来做此实验。

这样实验常常需耗时3小时左右,而且清洗时,常常搞得工作服、水池、实验台,地上到处是兰紫色,很难洗掉,故一直想寻找解决这些问题的方法。

1 实验部分1.1主要仪器与药品仪器:MT 1型永磁天平1台 台称1台 样品管1根TG328B分析天平1台 电吹风1把 直尺1把装样工具(研钵、角匙、小漏斗、玻棒)1套药品:莫尔盐(A.R) 亚铁氰化钾(A.R) 硫酸亚铁(A.R) 无水乙醇(A.R)1.2实验步骤1.2.1原实验步骤:1.2.1.1选择一定磁场强度进行测试:磁极间的距离应选择测量误差较小。

而样品管又不与磁极相碰撞为宜。

据我们的实验条件,一般以3cm左右为宜,选好磁极间距后,在整个实验过程中要注意保持一致,不得随意变动。

1.2.1.2磁场强度的标定(分析天平两边不平衡,无须测零点。

)取一洁净干燥的样品管,在台称上粗称,放入样品管架,在分析天平上先称取样品管在无磁场下的重量(W空),然后,再称取样品管在磁场中的重量(W∀空)。

磁化率-络合物的测定本实验对磁介质在磁场中的磁化现象进行了探讨，并通过对一些物质的磁化率的测定，求出未成对电子数并判断络合物中央离子的电子结构和成键类型。

此外，加强了对古埃法测定磁化率原理和技术的理解及学习使用了磁天平。

磁化率是各种物质都普遍具有的属性。

考察组成物质的分子：如果分子中的电子都是成对电子，则这些电子对的轨道磁矩对外加磁场表现出“抗磁性”或“反磁性”，该物质的磁化率将是一个负值，其数量级约10-5~10-6emu。

但是如果分子中还存在非成对电子，那么这些非成对电子产生的磁矩会转向外磁场方向，并且这种效应比产生“抗磁性”的楞次定律效应强很多，完全掩盖了成对电子的“抗磁性”而表现出“顺磁性”，其磁化率是正值，数量级约10-2~10-5emu。

原子核的自旋磁矩也会产生顺磁效应，不过核顺磁磁化率只有约10-10emu，一般不予考虑。

上述的顺磁性和抗磁性均为弱磁性，其相应的磁化率都远小于1；还有一种“铁磁性”，其磁化率远大于1——被称为强磁性。

弱磁性和强磁性还有一个显著区别是：弱磁性物质的磁化率基本上不随磁场强度而变化，强磁性物质的磁化率却随磁场强度而剧烈变化。

可见，测量磁化率可以区分物质的磁性类型，还可以检测外界条件改变时磁性的转变；测定顺磁性物质的磁化率，有助于计算出每个分子中的非成对电子数，从而推测出该物质分子的配位场电子结构。

仪器与试剂古埃磁天平（包括磁场，电光天平，励磁电源等）；CT5型高斯计一台；软质玻璃样品管4支；装样品工具（研钵、角匙、小漏斗、玻璃棒）一套。

(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O （分析纯）FeSO4·7H2O （分析纯）K4Fe(CN)6·3H2O （分析纯）1.2实验步骤1）研细粉末样品2）测定(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的相关数据：取一只空样品管，使励磁电流从小到大再从大到小，依次测量其在I=0、3A、4A、4A、3A、0时的视重质量，并重复一次。

络合物的磁化率测定1.实验目的及要求1）掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。

2）通过测定一些络合物的磁化率，求算未成对电子数和判断这些分子的配键类型。

2.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B0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／A2。

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。

磁化率是物质的宏观性质，分子磁矩是物质的微观性质，用统计力学的方法可以得到摩尔顺磁化率χ顺和分子永久磁矩μm间的关系（16.6）式中N0为阿佛加德罗常数；K为波尔兹曼常数；T为绝对温度。

物质的摩尔顺磁磁化率与热力学温度成反比这一关素，称为居里定律，是居里首先在实验中发现，C为居里常数。

大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定实验目的：1. 学习络合物磁化率测定的原理和方法。

2. 掌握络合物的制备和采用重量法测量络合物产率。

3. 掌握恒温磁化率测量仪器的使用方法。

实验原理：磁性物质的磁化率表示了磁场对物质磁化程度的影响，是刻画磁性物质性质的重要物理量之一。

在理论计算和实验研究中，磁化率是一个重要参数。

本实验采用真空干燥法制备[Fe(H2O)6][Fe(CN)6]络合物。

该络合物在空气中灰白色，但是在真空中干燥以后，变成深红色。

磁性可以通过络合物的配位和结构进行调控，因此选用该络合物作为磁化率测量样品。

本实验采用法拉第电桥恒温磁化率计测量络合物[Fe(H2O)6][Fe(CN)6]的磁化率。

法拉第电桥恒温磁化率计可以在不同温度下测量样品的磁化率，通过对样品在不同温度下的磁化率进行测量，可以得到样品的居里常数和磁化率。

磁化率在实验中一般用负数表示。

实验内容：1. 制备[Fe(H2O)6][Fe(CN)6]络合物。

将4.4g K4Fe(CN)6·3H2O、5g FeSO4·7H2O和2.5g Na2SO4分别溶解在30mL四氯化碳中, 将FeSO4·7H2O和Na2SO4溶液加入到K4Fe(CN)6·3H2O 溶液中，搅拌一分钟(溶液变为深蓝色), 然后倒出溶液，加入等体积饱和NaCl溶液而得深红色晶体。

真空干燥至常温。

2. 采用重量法测量制备出来的[Fe(H2O)6][Fe(CN)6]络合物的产率。

称取约1g样品，分别置于500mL锥形瓶，加入50mL氯仿, 使其浸泡均匀，静置数分钟，加20mL水后用滴管加入2～3滴酚酞指示剂，用0.1mol/L NaOH溶液滴定至转色，记录NaOH溶液消耗量V，然后再将上述溶液放在浓缩器内蒸干，称取残渣，以得到络合物的产率。

3. 测定样品的恒温磁化率。

样品放在试管中，将试管放入恒温磁化率计中，加热至目标温度（如50℃），让样品升至与恒温盘相等的温度，在一定时间内让样品获得平衡，记录下恒温盘的温度，用万用表读取样品回路的电动势，即可得到恒温盘下的电势差，并计算出测定的磁化率。

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 χHF mHZχ∂=∂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。

络合物磁化率的测定实验报告实验十配合物磁化率的测定实验十配合物磁化率的测定1 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）用古埃磁天平测定FeSO4·7H2O、K4Fe(CN)6·3H2O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（1）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’=μ0H+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；μ0=4π×10-7N·A-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=χh(2-2)式中：χ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’=μ0M=χμ0H (2-3)将(2-3)代入(2-1)得B=(1+χ) μ0H =μμ0H (2-4)式中μ称为物质的相对磁导率。

化学上常用单位质量磁化率χm或摩尔磁化率χM来表示物质的磁性质，它们的定义为(2-5)(2-6)（2）物质的原子、分子或离子在外磁场作用下的三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μ1，χM0.第二种情况是物质的原子、分子或离子本身具有永久磁矩μm，由于热运动，永久磁矩指向各个方向的机会相同，所以该磁矩的统计值等于零。

但在外磁场作用下，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，此物质内部的电子轨道运动也会产生拉摩进动，其磁化方向与外磁场相反。

这类物质被称为顺磁性物质。

显然，此类物质的摩尔磁化率是摩尔顺磁化率χμ和摩尔逆磁化率χ0 之和χm=χμ+χ0 (2-7)由于χμ?|χ0|，故有χm≈χμ(2-8)顺磁性物质的μ＞1，χm＞0。

物理化教真验报告之阳早格格创做院系化教化工教院班级化教 061教号 13姓名沈修明真验称呼络合物的磁化率的测定日期 2009.4.20 共组者姓名史黄明室温℃气压 101.6 kPa结果一、手段战央供1、掌握古埃（Gouy）法磁天仄测定物量磁化率的基根源基本理战真验要领；2、通过对于一些络合物的磁化率测定，推算其不可对于电子数，推断那些分子的配键典型二、基根源基本理物量的磁性普遍可分为三种: 逆磁性, 反磁性战铁磁性.a .反磁性是指磁化目标战中磁场目标好异时所爆收的磁效力.反磁物量的χD < 0（电子的推摩进动爆收一个与中磁场目标好异的诱导磁矩，引导物量具备反磁性）.b. 逆磁性是指磁化目标战中磁场目标相共时所爆收的磁效力，逆磁物量的 Xp > 0.（中磁场效率下，粒子如本子、分子、离子，中固有磁矩爆收的磁效力）. c. 铁磁性是指正在矮中磁场中便能达到鼓战磁化，去掉中磁场时，磁性本去不必得，浮现出滞后局面等一些特殊的磁效力.d. 摩我磁化率：古埃法测定物量的摩我磁化率（ ）的本理通过测定物量正在不匀称磁场中受到的力，供出物量的磁化率 .把样品拆于园形样品管中，悬于二磁极中间,一端位于磁极间磁场强度最大地区 H ，而另一端位于磁场强度很强的地区 H 0，则样品正在沿样品管目标所受的力F 可表示为： 其中：m 为样品本量，H 为磁场强度， 为沿样品管目标的磁场梯度.本真验用摩我氏盐(六火合硫酸亚铁铵)标定中磁场强度H.测定亚铁氰化钾战硫酸亚铁的摩我磁化率，供金属离子的磁矩并观察电子配对于情景. 三、仪器、试剂MB-1A 磁天仄(包罗电磁铁，电光天仄，励磁电源) 1套硬量玻璃样品管 1只角匙 1只MχH F mHZ χ∂=∂HZ ∂∂PP D M χχχχ≈+=漏斗 1只莫我氏盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O（分解杂）FeSO4·7H2O（分解杂）K4Fe(CN)6·3H2O（分解杂）四、真验步调1. 磁场强度（H）的测定：用已知摩我磁化率的莫我氏盐标定某一牢固励磁电流时的磁场强度（H）.励磁电流变更0A→3A→→4A→→3A→0A，分别测定励磁电流正在各值下的天仄的读数（4A的值不妨不读，持绝2分钟安排，消磁），用共一仪器正在共等条件下举止后绝的测定.简直支配如下：（1）把样品管悬于磁场的核心位子，测定空管正在加励磁电流前，后磁场中的沉量.供出空管正在加磁场前，后的沉量变更管，沉复测定三次读数，与仄衡值.（2）把已经研细的莫我氏盐通过小漏斗拆进样品管，样品下度约为8m（此时样品另一端位于磁场强度H=0处）.读出样品的下度，要注意样品研磨细小，拆样匀称不克不迭有断层.测定莫我氏盐正在加励磁电流前，后磁场中的沉量.供出正在加磁场前后的沉量变更样品+管，沉复测定三次读数，与仄衡值.2．样品的莫我磁化率测定：把测定过莫我氏盐的试管揩洗搞洁，把待测样品，分别拆正在样品管中，按着上述步调（1），（2）分别测定正在加磁场前，后的沉量.供出沉量的变更（管战样品+管），沉复测定三次读数，与仄衡值.五、本初数据℃ h=8cmM FeSO4·7H2O =278.02 g/molM K4Fe(CN)6·3H2O =422.39 g/molM莫我氏盐=392 g/mol六、数据处理(一) 由莫我氏盐本量磁化率战真验数据估计相映的励磁电流下的磁场强度值：℃=295.65K)下：莫我氏盐的尺度χm =9500/(T+1)*4π*10-9=9500/(295.65+1)*4π*10-9=4.04*10-7 m3·kg-1所以莫我氏盐的摩我磁化率χM = M莫我氏盐*χm=392 g/mol * 4.04*10-7 m3·kg-1=1.58 ×10-7 m3·mol-1根据公式供分歧励磁电流下的磁场强度H：I=3.0A时：共理可得，I=3.5A时：×105 A·m-1(二) 估计FeSO4·7H2O战K4Fe(CN)6·3H2O的χm 再估计其μm战已成对于电子数n现以FeSO4·7H2O为例搞估计示例：根据公式：+42FeSO 7H O202()mM gh m M m Hχμ⋅∆-∆=样品空管空管供出FeSO 4·7H 2O 正在二个分歧的励磁电流下的χM 并与仄衡值， 得，42FeSO ?7H O71.4510Mχ-=⨯ m ³·mol -1 再根据公式：203m M L kTμμχ≈其中 -23k=1.38/10J K ⨯;2316.0210L mol -=⨯;解得，末尾利用闭系式：m B μ= 解得，≈4(三) 根据已成对于电子数，计划FeSO 4·7H 2O 战K 4Fe(CN)6·3H 2O 中Fe 2+的最中层电子结构及由此形成的配键典型FeSO 4·7H 2O 中Fe 2+中层电子组态： 可知：FeSO 4·7H 2O 中配价键为电价配键. K 4Fe(CN)6·3H 2O 中Fe 2+中层电子组态： 可知：K 4Fe(CN)6·3H 2O 中配价键为共价配键. 七、思索题1、分歧的励磁电流测得的样品摩我磁化率是可相共？如果丈量截止分歧应怎么样阐明？问：χM一般.果为物量的摩我磁化率是物量的一种宏瞅本量，而与中界条件无闭，不会果为励磁电流的改变而改变.本真验正在处理数据时，供了分歧励磁电流下的χM ，是为了更透彻，供得的为二次丈量的仄衡值.2、引起缺面的本果？问：1.不把样品管底与磁极核心线仄止，果磁场不匀称，测得的Δm样+管与Δm有偏偏好；2.测空管时，管内残留有少量本先无法与消的杂量；3.样品不研磨细小，拆样不匀称或者有断层；4.环境的扰动(果为本组真验是靠门心的，出进人员戴去的环境的扰动是不可预防的)；5.仪器自己存留缺面.八、真验归纳本真验的支配部分本去并不特地艰易之处，闭键正在与环境及条件的统制，尽管预防系统的扰动，天然，也由于无可预防的缺面的存留会给估计截止爆收一定的效率.本真验易便易正在数据的处理比较艰易，果为其本理阻挡易懂，制成推导得到的公式不明黑，而正在变换、接叉估计时爆收殽杂.另有正在估计历程中单位的统一非常闭键(起初我也有单位本果的过得).末尾，通过估计得到的截止与本量靠近，真验还算乐成.但是另有一面不明黑，课本第386页上，K4Fe(CN)6·3H2O 的磁化率为什么是背值？。

实验十 配合物（络合物）磁化率的测定一、目的要求1．掌握用Gouy 法测定配合物磁化率的原理和方法2．通过配合物磁化率的测定，计算其中心金属离子的未成对电子数，并判断配合物中配键 的键型二、实验原理1．磁（介）质的摩尔磁化率χM磁（介）质分为：铁磁质（Fe 、Co 、Ni 及其化合物）和非铁磁质。

非铁磁质分为：反磁质（即反磁性物质）和顺磁质（即顺磁性物质），顺磁质中含有未成对电子。

在不均匀磁场中，反磁质受到的磁场作用力很小，该作用力由磁场强度大的地方指向磁场强度小的地方。

所以，本实验中反磁质处于不均匀磁场中时的质量比无外磁场时的稍小一点；而顺磁质受到的磁场作用力较大，作用力由磁场强度小的地方指向磁场强度大的地方。

即，本实验中顺磁质处于不均匀磁场中时的质量比无外磁场时的质量有明显增大。

化学上人们感兴趣的是非铁磁质。

非铁磁质中的反磁质具有反磁化率，顺磁质同时具顺磁化率和反磁化率，但其顺磁化率（正值）远大于其反磁化率（负值）。

所以，对顺磁质而言，其摩尔磁化率：χM = χμ（摩尔顺磁化率）+ χ0（摩尔逆磁化率）≈ χμ而)1(202-=W W H gMh HM χ（在本实验中χμ的单位为：cm 3·mol -1） 上式中，g 为重力加速度（SI 单位为：m·s -2）， H 为磁场强度（单位为：Oe ，读作“奥斯特”），在本实验的计算中其值也可消去，亦不必考虑其取值的大小及单位；M 为样品的摩尔质量，在本实验的计算中其单位取g/mol ；h 为样品管中所装样品粉末的高度，在本实验的计算中其单位取cm ；W H 为有外加磁场时“样品+试管”的质量与“空试管”的质量之差，单位为g ；W 0为无外加磁场时“样品+试管”的质量与“空试管”的质量之差，单位为g 。

2．磁场强度H 的标定若已知某样品的磁化率，则可通过实验利用下式求出对应的磁场强度。

)1(202-=W W H g M h H M χ （cm 3·mol -1） 同理，若已知某样品的比磁化率（即单位质量磁介质的磁化率）χm （m 3·kg –1，或cm 3·g -1），则亦可通过实验利用下式求出对应的磁场强度。

学生姓名学号专业年级、班级课程名称实验项目实验类型实验时间2013年10 月15 日一、实验目的1．掌握古埃（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（1）物质的磁性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+4πI=H十4πκH(1)式中，I称为体积磁化强度，物理意义是单位体积的磁矩，式中的κ=I/H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。

I和κ分别除以物质的密度ρ可以得到σ和χ，σ=I/ρ称为克磁化强度；χ=κ/ρ称为克磁化率或比磁化率。

Χm=κM/ρ称为摩尔磁化率（M是物质的摩尔质量）。

这些实验数据都可以从实验测得，是宏观磁性质。

在顺磁、反磁性研究中常用到χ和χm，铁磁性研究中常用到I、σ。

不少文献中按宏观磁性质，把物质分成反磁性物质、顺磁性物质和铁磁性物质以及亚铁磁性物质、反铁磁性物质几类。

其中顺磁性物资的χm>0而反磁性物质的χm<0。

（2）古埃法（Gouy）测定磁化率古埃法是一种简便的测量方法，主要用在顺磁测量。

简单的装置包括磁场和测力装置两部分。

调节电流大小，磁头间距离大小，可以控制磁场强度大小。

测力装置可以用分析天平。

为了测量不同温度的数据，要使用变温、恒温和测温装置。

样品放在一个长圆柱形玻璃管内，悬挂在磁场中，样品管下端在磁极中央处，另一端则在磁场强度为零处。

样品在磁场中受到一个作用力。

HAdH dF κ=式中，A 表示圆柱玻璃管的截面积。

样品在空气中称量，必须考虑空气修正，即HAdH dF )(0κκ-=κ0表示空气的体积磁化率，整个样品的受力是个积分问题：⎰--==0)(2120200H H H H A HdH A F κμκμ因H 0<<H ，且忽略κ0，则221AH F κ=式中，F 可以通过样品在有磁场和无磁场的两次称量的质量差来求出。