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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。
络合物的磁化率的测定班级：2012级化学（1）班 学号：20125051163 姓名：冯亚威 成绩：一、实验目的1．掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
2．测定两种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断其配键类型。
二、实验原理1、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等于B =B 0 +B ,=μ0H +B , ①式中B 0为外磁场的感应强度；B ,为物质磁化产生的附加磁感应强度；H 为外磁场的强度；0μ为真空磁导率，其数值等于27104--⋅⨯A N π。
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 ’=0μM=0χμH ③将③式代入①式得：B=()01μχ+H=0μμH④式中μ称为物质的（相对）磁导率。
化学中常用质量磁化率m χ或摩尔磁化率M χ来表示物质的磁性质，它们的定义为：⑤ρχχχ⋅=⋅=M M m M ⑥式中ρ为物质密度，M 为物质的摩尔质量。
m χ的单位是13-⋅kg m ，M χ的单位是13-⋅mol m2、物质的原子、分子或离子在外磁场的作用下的磁化现象存在三种情况。
（1）.物质本身并不呈现磁性，但由于它内部的电子轨道运动，在外磁场作用下会产生拉莫进动，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成正比，并随着外磁场的消失而消失，这类物质称为逆磁性物质，其μ＜1，M χ＜0。
（2）.物质的原子、分子或离子本身具有永久磁矩，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。
但它在外磁场的作用下，一方面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，而磁化强度与外磁场强度成正比；另一方面物质内部的电子轨道运动也会产生拉莫进动，其磁化方向与外磁场相反，因此这类物质在外磁场下表现的附加磁场是上述两者作用的结果，通常称具有永久磁矩的物质为顺磁性物质。
大学物理化学实验报告络合物的磁化率的测定实验目的：通过实验测定络合物的磁化率，掌握磁化率的测定方法和技巧。
实验仪器：洛氏天平、电磁振荡器、振荡电路、Q计、恒温水浴器、实验室电子天平。
实验原理：络合物的磁化率是指在外磁场的作用下，物质自身产生的磁场强度和外磁场强度之比。
磁化率是描述物质磁性的重要物理量。
磁场的作用下，物质的磁矩将朝着磁场方向排列，这个现象被称为磁化。
当物质产生极化时，在极化过程中产生的电磁感应力，会引起磁化电流。
用磁化电流制造磁场，又改变物质的磁极朝向，把磁场放置于物质的磁场中使磁极反向，则外场所占的元素数越小，磁化强度越强。
实验步骤：1.将洛氏天平调零，并将所需量的化合物精致称取后转移到可锡金属内。
2.将所需化合物置于电磁振荡器中，并加入微量的稳定剂。
3.振荡电路管路所接的Q计为230，测量电路输出的信号频率差，以求得振动频率。
4.将所需化合物加入到恒温水浴器中，约测温乘实验执行时的时间，记录所需化合物的质量。
5.测量化合物的磁化率，将约6克的化合物加入到电磁振荡器的内锡金属中。
开启泵浦，使化合物处于稳定状态。
记录全质量平衡的精细称量，在稳定状态下开启振荡电路，并标记振荡频率。
6.依照实验操作所得温度T值，计算化合物的磁化率，记录测量值。
7.将测试结果记录在记录表中，记录实验所用的仪器，设备的具体信息、操作步骤，实验过程中所需注意的问题及所得数据与结论。
实验结果分析：实验结果表明，所得化合物的磁化率与温度呈正比例关系，在一定的磁场强度下，化合物的磁化率随着温度升高而增加，在磁场消失后，化合物的磁化率随着温度的升高而降低。
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。
络合物磁化率的测定一、实验目的1.掌握古埃法测定磁化率的原理和方法。
2.测定一些络合物的磁化率。
3.了解磁化率数据对推断未成对电子数和分子配键类型的作用。
二、实验原理1．物质的磁性2．磁化率与分子磁矩3．磁化率的测定古埃法测定磁化率的装置如图所示。
将装有样品的圆柱形玻璃管如图所示方式悬挂在两磁极中间，使样品的底部处于两极中心，即磁场强度H最强的区域，样品的顶部则处于最上部磁场强度H0几乎为零处。
这样，样品管就处于不均匀的磁场中。
设样品管的截面积为A。
一个小磁子在不均匀磁场中受的力为磁矩和磁场强度梯度的积：式中μ为一个磁子的磁矩，器为磁场强度梯度。
对于顺磁性物质，作用力指向磁场强度大的方向，对于逆磁性物质则指向磁场强度小的方向。
在样品管方向长度为dS的体积AdS在非均匀磁场中所受的力则为：样品管中所有样品受的力：当样品受到磁场作用力时，天平的另一臂上加减磁码使之平衡。
设Δw为施加磁场前后的质量差，则(5)由于代入（5）并整理后得：，（6）式中：h一样品高度，w样品质量，g一重力加速度，M样品的摩尔质量，H磁场强度。
H可由己知单位质量磁化率的莫尔氏盐来间接标定（χM与温度的关系为），也可直接测量。
三、仪器与药品古埃磁天平（包括磁场，电光天平、励磁电源、特斯拉计）1套，软质玻璃样品管1支。
直尺1个，装样品工具（包括研钵、角匙、小漏斗、玻璃棒）1套。
莫尔氏盐，FeSO4�7H2O，K3Fe(CN)6，K4Fe(CN)6�3H2O（分析纯）。
四、实验步骤1.将特斯拉计的探头放入磁铁中心架中，套上保护套，调解特斯拉计为0。
2.除下保护套，把探头垂直置于磁场两极中心，打开电源，调节励磁电流为4A，使探头处于磁场强度最大位置，然后垂直向上拉探头，找到刚使H0=0的位置，这也就是样品管内应装样品的高度。
关闭电源前应将电压旋钮调至特斯拉计为0。
3.用莫尔氏盐标定磁场强度：将空样品管洗净、烘干后挂在磁天平上，在不加磁场和励磁电流为4A和5A的磁场下称其重量。
络合物磁化率的测定
一、实验目的
1、用古埃法测定物质的磁化率，推算分子磁矩，估算分子内未成对电子数。
2、掌握古埃磁天平测定磁化率的原理和方法。
二、实验原理
物质在外磁场H 0作用下由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应出一个附加磁场H'。
物质被磁化的程度用χ表示
H'=4πχH 0 H 0—外磁场 H'—附加磁场 χ—磁化率
χ m=χM/ρ χ m ——摩尔磁化率 M 、ρ 分别表示物质的摩尔质量和密度
kT
L m
m 32
0μμχ=
L(6.022×1023mol -1)为阿佛加德罗常数，k 为玻尔兹曼常数
（1.3806×10-23J/K ），T 为绝对温度 µ0为真空磁导率（4π×10-7 N •A -2）
µB
为玻尔磁子(9.274 ×10-24
J•T -1)，是磁矩的自然单位
物质在磁场中受到的吸引力
Mh
H m F m 2
021μχ=
g m m F )(0∆-∆=
∆m 为装样品后有无磁场的称量变化值 ∆m 0为
空样品管在有无磁场的称量变化值
2
00)(2mH ghM m m m μχ∆-∆=
其中用莫尔氏盐标定H 的值
)
(10419500)(1
39--∙⨯+=mol m M T m πχ莫尔氏盐
式中M 为莫尔氏盐的摩尔质量（kg/mol ） 三、实验步骤
1、取一支洁净、干燥的空样品管，悬挂在天平一端的挂钩上，使样品管的底部在磁极的中心连线上，准确称量空样品管。
2、将励磁电流电源接通，依次称量2.5、5.0A 时空样品管，接着电流调至6A ，然后依次减小电流，再依次测量5.0、2.5A 时空样品管（抵消剩磁现象影响）。
3、加样品管重复前面的步骤。
四、数据记录及处理
h/cm
I/A
m/g
m /g
I↑I↓
样品管
0 2.5 5.0
样品管+莫尔氏盐
0 2.5 5.0
样品管+亚铁氰化
钾
0 2.5 5.0
样品管+硫酸亚铁
0 2.5 5.0
五、注意事项
1、天平称量时，必须关上磁极架外面的玻璃门，以免空气流动对称量的影响。
2、励磁电流的变化应平稳、缓慢，调节电流时不宜用力过大加上或去掉磁场时，勿改变永磁体在磁极架上的高低位置及磁极间矩，使样品管处于两磁极的中心位置，磁场强度前后一致。
3、装在样品管内的样品要均匀紧密、上下一致、端面平整、高度
测量准确。
