下载文档原格式
磁化率测定实验报告磁化率测定实验报告引言：磁化率是描述物质对外加磁场响应程度的物理量，是研究物质磁性的重要参数之一。
本实验旨在通过测定不同物质的磁化率，探究它们的磁性特性，并分析实验结果。
实验仪器与方法：本实验使用的仪器有磁化率测定仪、恒温槽和样品。
首先，我们将待测样品放置在磁化率测定仪中，并将其与电源、计算机等设备连接。
然后，将样品置于恒温槽中，通过控制恒温槽的温度，使样品保持在相同的温度下进行测量。
最后，通过磁化率测定仪测量样品在不同磁场下的磁化强度，从而计算出磁化率。
实验结果与分析：在实验中，我们选取了铁、铜和铝作为样品进行测量。
通过对实验数据的处理，我们得到了它们在不同磁场下的磁化强度和磁化率。
首先，我们观察到铁在外加磁场下表现出明显的磁性，其磁化强度随磁场的增加而增加。
这是因为铁具有较高的磁导率，能够在外加磁场的作用下形成较强的磁化。
通过计算，我们得到了铁的磁化率为XX。
其次，铜在外加磁场下的磁化强度较小，几乎可以忽略不计。
这是因为铜是一种非磁性材料，其自由电子无法在外加磁场的作用下形成磁化。
因此，铜的磁化率接近于零。
最后，我们发现铝在外加磁场下的磁化强度相对较弱，但仍然存在一定的磁化效应。
这是因为铝具有一定的磁导率，能够在外加磁场的作用下产生一定程度的磁化。
通过计算，我们得到了铝的磁化率为XX。
综上所述，不同物质的磁化率不同，这与它们的磁性特性密切相关。
具有较高磁导率的物质如铁，能够在外加磁场的作用下形成较强的磁化，其磁化率较高；而非磁性材料如铜，无法在外加磁场的作用下形成磁化，其磁化率接近于零。
结论：通过磁化率测定实验，我们得到了不同物质的磁化率数据，并分析了其磁性特性。
实验结果表明，磁化率是描述物质磁性的重要参数，能够用于研究物质的磁性行为。
不同物质的磁化率差异较大，这与它们的磁导率和磁性特性密切相关。
进一步研究可以探究不同温度、不同材料组成对磁化率的影响，以及磁化率与其他物理量之间的关系。
磁化率的测定实验报告.doc实验名称：磁化率的测定实验实验目的：了解磁化率的概念和测量方法，掌握测量原理及技术方法，并通过实验数据分析磁化率的影响因素。
实验仪器：磁场计、磁铁、铁氧体样品、毫伏表、恒流源、万用表。
实验原理：当物体受到外部磁场时，磁场的强度会对物体内部磁性物质的磁化度产生影响，磁化率是材料所具有的对磁场响应的能力，是表征物质磁性的基本物理量。
实验步骤：1.将铁氧体样品置于恒定的磁场中，调节磁场强度为 1.20 T，打开直流恒流源，通过样品产生一定的磁通量，记录相应的磁场强度值和电流值，测量样品长度为 10 cm，宽度为2.5 cm，厚度为 1.5 cm ，并记录样品的质量值为 200 g。
2.在 ch2 端接上毫伏表，将万用表的正负极分别接到直流电流源的输出端口和恒流源的输入端口，通过万用表测量工作电流的大小，依次将工作电流从 0.1A 逐渐增大至1.0 A，逐个记录电流值和相应的示数值并记录。
3.重复步骤 2，将磁场强度值调整为 0.80T,0.60T,0.40T,0.20T，并按照相同的操作测量数据并记录。
4. 根据测定结果计算磁化率的大小，并分析其影响因素。
实验结果与分析：1. 磁场强度和工作电流的关系：| B/T | I/A ||-----|-----||1.20 | 1.00||0.80 | 0.67||0.60 | 0.50||0.40 | 0.35||0.20 | 0.17|从上表可以发现，在磁场强度相同的情况下，随着工作电流的增大，示数值会逐渐增大，但是当工作电流过大时，示数值会出现下降现象，即在某一电流处磁场饱和，磁场增加无法改变示数值，因为当磁化度饱和时，样品的磁化率值已经达到最大值，磁场改变不会再使该数值发生变化。
2. 不同磁场下的磁化率大小：从上表可以看出，当磁场大小一定时，磁化率随着工作电流的增大而增大，因为随着磁场大小的增大，内部磁性物质的磁化度也会随之增大，样品的磁化率也相应增大。
2012级有机化学实验设计性实验报告题目：磁化率的测定报告作者：专业名称：化学教育行政班级：学生学号：指导老师：实验时间：2014年10月14日提交时间：2014年10月23日一、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。
二、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；μ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和摩尔逆磁顺的和。
化率χ逆对于顺磁性物质，χ顺>>∣χ逆∣，可作近似处理，χM=χ顺。
对于逆磁性，所以它的χM=χ逆。
物质，则只有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和分子永久磁矩μm间的关系顺（16.6）式中N为阿佛加德罗常数；K为波尔兹曼常数；T为绝对温度。
磁化率的测定磁化率是描述物质磁性的物理量，它是一个无量纲的比例系数，表示物质在外加磁场下的磁化程度。
磁化率的测定是物理学研究中的重要实验方法之一。
本文将介绍磁化率的测定原理、测量方法以及实验步骤。
一、磁化率的测定原理磁化率是磁化强度和外加磁场强度之间的比值，可以用公式表示为：χ = M/H其中，χ为磁化率，M为物质的磁化强度，H为外加磁场强度。
通过测量物质在不同外加磁场下的磁化强度，可以得到磁化率的数值。
二、磁化率的测量方法常见的磁化率测量方法有磁感应强度法、霍尔效应法、磁滞回线法等。
1. 磁感应强度法：该方法利用磁场中的磁感应强度与磁化强度之间的关系来测量磁化率。
实验中，通过改变外加磁场的强度，测量物质的磁感应强度，然后计算得到磁化率。
2. 霍尔效应法：该方法利用霍尔效应来测量磁化率。
实验中，将物质置于磁场中，利用霍尔元件测量磁场引起的电势差，通过计算得到磁化率。
3. 磁滞回线法：该方法适用于测量磁化率随外加磁场的变化情况。
实验中，将物质置于交变磁场中，测量物质的磁滞回线，通过分析磁滞回线的形状和大小，可以得到磁化率。
1. 准备实验所需的材料和仪器，包括物质样品、磁场发生器、磁感应强度计等。
2. 根据实验要求选择适当的测量方法，例如磁感应强度法、霍尔效应法或磁滞回线法。
3. 进行实验前的准备工作，包括校准仪器、调整实验参数等。
4. 开始实验，根据测量方法的要求进行实验操作。
例如，在磁感应强度法中，通过改变外加磁场的强度，测量物质的磁感应强度，并记录数据。
5. 根据实验数据计算磁化率的数值，并进行数据处理和分析。
6. 根据实验结果，进行实验讨论和结论，对实验结果进行解释和分析。
四、总结磁化率的测定是物理学实验中的一项重要内容，通过测量物质在不同外加磁场下的磁化强度，可以得到磁化率的数值。
常用的测量方法包括磁感应强度法、霍尔效应法和磁滞回线法。
在进行实验时，需要注意实验步骤的正确性和仪器的准确性。
实验十一磁化率的测定一、目的要求1．掌握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十4πχH＝μH (1)式中χ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。
μ称为导磁率，与物质的磁化学性质有关。
由于历史原因，目前磁化学在文献和手册中仍多半采用静电单位(CGSE)，磁感应强度的单位用高斯(G)，它与国际单位制中的特斯拉(T)的换算关系是1T=10000G磁场强度与磁感应强度不同、是反映外磁场性质的物理量．与物质的磁化学性质无关。
习惯上采用的单位为奥斯特(oe)．它与国际单位A·m-1的换算关系为1oe＝ 1/4πX10-3 A·m-1由于真空的导磁率被定为：μ＝4π×10-7Wb·A-1·m-1，而空气的导磁率μ空≈μ0，因而1oe＝1×10-4Wb·m-2＝1×10-4T＝1G这就是说1奥斯特的磁场强度在空气介质中所产生的磁感应强度正好是1高斯，二者单位虽然不同．但在量值上是等同的。
习惯上用测磁仪器测得的"磁场强度"实际上都是指在某一介质中的磁感应强度，因而单位用高斯，测磁仪器也称为高斯计。
除χ外化学上常用单位质量磁化率χm和摩尔磁化率χM来表示物质的磁化能力：χm＝χ／ρ(2)χM＝M·χM＝M·χ／ρ(3)式中ρ和M是物质的密度（g·cm-3）和分子量，χm的单位取cm3·g-1，χM的单位取cm3·mol-1。
物质在外磁场作用下的磁化有三种情况1．χM＜o，这类物质称为逆磁性物质。
磁化率的测定磁化率的测定是研究物质磁性性质的一种常用方法。
磁化率是描述物质在外磁场作用下磁化程度的物理量，是磁场强度与物质磁化强度之间的比值。
测定磁化率可以帮助我们了解物质的磁性特征，对于研究磁性材料、电磁器件设计等具有重要意义。
磁化率的测定可以通过多种方法实现，下面将介绍几种常见的测定方法。
一、磁化曲线法磁化曲线法是一种基于磁化过程的测定方法。
它通过在外磁场中改变物质的磁化状态，测定物质的磁化强度，从而计算出磁化率。
常用的仪器是霍尔差分磁化仪。
通过在不同磁场强度下测量样品的磁化强度，得到磁化曲线，通过对磁化曲线的分析，可以得到物质的磁化率。
二、振荡磁滞回线法振荡磁滞回线法是一种利用物质在交变磁场中的磁滞特性来测定磁化率的方法。
该方法通过在交变磁场中测量物质的磁化强度和磁场强度的关系，得到磁滞回线，进而计算出磁化率。
常用的仪器是交流磁滞仪。
该方法适用于测量低频范围内的磁化率。
三、饱和磁化法饱和磁化法是一种通过测量物质在饱和磁场下的磁化强度来计算磁化率的方法。
该方法利用了物质在饱和磁场下，磁化强度与磁场强度成线性关系的特点。
通过在饱和磁场下测量磁化强度，可以准确计算出磁化率。
常用的仪器是饱和磁化强度计。
四、库仑法库仑法是一种通过物质在恒定磁场中的磁导率来计算磁化率的方法。
该方法利用了物质在恒定磁场中，磁感应强度与磁场强度成线性关系的特点。
通过测量磁感应强度和磁场强度的比值，可以计算出磁化率。
常用的仪器是库仑磁感应强度计。
以上介绍了几种常见的磁化率测定方法，每种方法都有其适用范围和优缺点。
在实际应用中，选择合适的测定方法需要考虑样品特性、测量精度、实验条件等因素。
磁化率的测定在研究物质磁性性质、材料科学、电磁器件设计等领域具有重要应用价值。
磁化率的测定可以帮助我们了解物质的磁性特征，指导材料的选择和设计，推动科学研究的进展。
通过不断改进测定方法和提高测量精度，我们能够更好地理解和应用磁性材料，为科学技术的发展做出更大的贡献。
磁化率的测定1.实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
1.2掌握古埃掌握古埃(Gouy)(Gouy)(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
磁天平测定磁化率的原理和方法。
2.实验原理2.1摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场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磁化率χ表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：χ为无因次量，称为物质的体积磁化率，简称磁化率，表示单位体积内磁场强度的变化，反映了物质被磁化的难易程度。
化学上常用摩尔磁化率χm 表示磁化程度，它与χ的关系为式中M 、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。
χm 的单位为m 3·mol －1。
物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩，µm =0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg ，Cu ，Bi 等。
它的χm 称为反磁磁化率，用χ反表示，且χ反<0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩µm ≠0。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，其方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn ，Cr ，Pt 等，表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的χm 是顺磁磁化率χ顺。
与反磁磁化率χ反之和。
因|χ顺|»|χ反|，所以对于顺磁性物质，可以认为χm ＝χ顺，其值大于零，即χm >0。
第三种，第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后其磁性并不而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
一、试验目与要求1、测定物质摩尔磁化率, 估量待测金属配合物中心离子未成对电子数, 判定分子配键类型。
2、掌握磁天平测定磁化率原理和方法。
二、试验原理1、摩尔磁化率和分子磁化率在外磁场作用下, 因为电子等带电粒子运动, 物质会被磁化而感应出一个附加磁场。
这个附加磁场H’强度由物质磁化率χ决定: H’=4χ为物质体积磁化率, 反应物质被磁化难易程度, 化学上常见摩尔磁化率χ表示磁化程度: , 单位为。
m对于顺磁性物质, 摩尔顺磁磁化率与分子磁矩关系有:（为真空磁导率, 因为反磁化率较小, 所以χ忽略作近似处理）反顺磁性物质与为成对电子数n关系: (为玻尔磁子,=9.273×10-21erg·G-1 =9.273×10-28J·G-1 =9.273×10-24 J·T-1)2、摩尔磁化率测定样品在非均匀磁场中受到作用力F可近似为:在非均匀磁场中, 顺磁性物质受力向下所以增重; 而反磁性物质受力向上所以减重。
测定时在天平右臂加减砝码使之平衡。
设△m为施加磁场前后称量, 则:所以:Δm为样品管加样品后在施加磁场前后称量差(g); Δm0为空样品管在施加磁场前后称量差(g); g为重力加速度(9.8m·s-2); h为样品高度(cm); M为样品摩尔质量(g·mol-1); m为样品质量(g); H为磁极中心磁场强度(G)。
磁场强度H可由特斯拉计或CT5高斯计测量。
应该注意, 高斯计测量实际上是磁感应强度B, 单位为T(特斯拉), 1T=104高斯。
磁场强度H可由 B =µ0H 关系式计算得到, H单位为A·m-1。
也可用已知磁化率硫酸亚铁铵标定。
在正确测量中, 通常见莫尔氏盐来标定磁场强度, 它摩尔磁化率与温度关系为三、试验用具1、仪器分析天平、高斯计、玻璃样品管、研钵、角匙、玻璃棒2、试剂莫氏盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O、亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O、硫酸亚铁FeSO4·7H2O。
磁化率的测定一、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。
二、预习要求1.了解磁天平的原理与测定方法。
2.熟悉特斯拉计的使用。
三、实验原理1.磁化率物质在外磁场中，会被磁化并感生一附加磁场，其磁场强度 H′与外磁场强度 H 之和称为该物质的磁感应强度 B，即B = H + H′（1）H′与H方向相同的叫顺磁性物质，相反的叫反磁性物质。
还有一类物质如铁、钴、镍及其合金，H′比H大得多（H′/H）高达 104，而且附加磁场在外磁场消失后并不立即消失，这类物质称为铁磁性物质。
物质的磁化可用磁化强度 I 来描述，H′=4πI。
对于非铁磁性物质，I 与外磁场强度 H成正比I = KH （2）式中，K为物质的单位体积磁化率(简称磁化率)，是物质的一种宏观磁性质。
在化学中常用单位质量磁化率χm或摩尔磁化率χM表示物质的磁性质，它的定义是χm = K/ρ（3）χM = MK/ρ（4）式中，ρ和M分别是物质的密度和摩尔质量。
由于K是无量纲的量，所以χm和χM的单位分别是cm3•g-1和cm3•mol-1。
磁感应强度 SI 单位是特［斯拉］(T)，而过去习惯使用的单位是高斯(G)，1T=104G。
2.分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成它的原子、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。
但是内部电子的轨道运动，在外磁场作用下产生的拉摩进动，会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χM就等于反磁化率χ反，且χM<0。
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。
顺磁性物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即χM =χ顺 + χ反（5）通常χ顺比χ反大约１～３个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其χM>0。
实验十一磁化率的测定一、目的要求1．掌握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十4πχH＝μH (1)式中χ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。
μ称为导磁率，与物质的磁化学性质有关。
由于历史原因，目前磁化学在文献和手册中仍多半采用静电单位(CGSE)，磁感应强度的单位用高斯(G)，它与国际单位制中的特斯拉(T)的换算关系是1T=10000G磁场强度与磁感应强度不同、是反映外磁场性质的物理量．与物质的磁化学性质无关。
习惯上采用的单位为奥斯特(oe)．它与国际单位A·m-1的换算关系为1oe＝ 1/4πX10-3 A·m-1由于真空的导磁率被定为：μ＝4π×10-7Wb·A-1·m-1，而空气的导磁率μ空≈μ0，因而1oe＝1×10-4Wb·m-2＝1×10-4T＝1G这就是说1奥斯特的磁场强度在空气介质中所产生的磁感应强度正好是1高斯，二者单位虽然不同．但在量值上是等同的。
习惯上用测磁仪器测得的"磁场强度"实际上都是指在某一介质中的磁感应强度，因而单位用高斯，测磁仪器也称为高斯计。
除χ外化学上常用单位质量磁化率χm和摩尔磁化率χM来表示物质的磁化能力：χm＝χ／ρ(2)χM＝M·χM＝M·χ／ρ(3)式中ρ和M是物质的密度（g·cm-3）和分子量，χm的单位取cm3·g-1，χM的单位取cm3·mol-1。
物质在外磁场作用下的磁化有三种情况1．χM＜o，这类物质称为逆磁性物质。
2．χM＞o，这类物质称为顺磁性物质。
3．少数的χM与外磁场H有关，其值随磁场强度的增加而剧烈增加，并且还伴有剩磁现象，如铁、钴、镍等，这类物质称为铁磁性物质。
物质的磁性与组成物质的原子、离子、分子的性质有关。
原子、离子、分子中电子自旋已配对的物质一般是逆磁性物质。
这是由于电子的轨道运动受外磁场作用，感应出"分子电流"，从而产生与外磁场相反的附加磁场。
这个现象类似于线圈中插入磁铁会产生感应电流，并同时产生与外磁场方向相反的磁场的现象。
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χμ和分子永久磁矩μm之间的关系：(4)式中N A为Avogadro常数（6.022x1023mol-1）；K为Boltzmann常数（1.3806x10-23J·K-1）； T为绝对温度。
通过实验可以测定物质的χM，代人(4)式求得μm（因为χM≈μm），再根据下面的(6)式求得不成对的电子数n，这对于研究配位化合物的中心离子的电子结构是很有意义的。
物质的摩尔顺磁磁化率与热力学温度成反比这一关系，称为居里定律，是P. Curie首先在实验中发现的，C为居里常数。
原子、离子、分子中具有自旋未配对电子的物质都是顺磁性物质。
这些不成对电子的自旋产生了永久磁矩μm，微观的永久磁矩与宏观的摩尔磁化率χM 之间存在联系，这一联系可以表达为：(5)(6)式中：μB为Bohr磁子，其物理意义是单个自由电子自旋所产生的磁矩。
μB＝eh/4πmc＝9.274×10－21erg·G-1＝9.274×10-24J/T，e、m为电子电荷和静止质量；c为光速；h = 6.6256×10-27erg·sec = 6.6256×10-34J·s. 为plank常数。
例如，Cr3+离子，其外层电子构型3d3，由实验测得其磁矩μm=3.77μB，则由（5）式可算得n≈3，即表明有3个未成对电子。
又如，测得黄血盐K4[Fe(CN)6]的μm=0，则n=0，可见黄血盐中的3d6电子不是如图21－1(a)的排布，而是如图21－1(b)的排布。
图21－1 Fe2+外层电子排布图在没有外磁场的情况下，由于原子、分子的热运动，永久磁矩指向各个方向的机会相等，所以磁矩的统计值为零。
在外磁场作用下，这些磁矩会像小磁铁一样，使物质内部的磁场增强，因而顺磁性物质具有摩尔顺磁化率χμ。
另一方面顺磁性物质内部同样有电子轨道运动，因而也有摩尔逆磁化率χ0，故摩尔磁化率χM是χμ与χ0两者之和：χM = χμ十χ0(7)由于χμ≥︱χ0︱，所以顺磁性物质的χM＞0，且可近似认为χM≈χμ根据配位场理论，过渡元素离子d轨道与配位体分子轨道按对称性匹配原则重新组合成新的群轨道。
在M L6正八面体配位化合物中，M原于处在中心位置，点群对称性O h，中心原子M的s、p x、p y、p z、dx2-y2、dz2轨道与和它对称性匹配的配位体L的σ轨道组合成成键轨道a1g、t1u、e g。
M的d xy、d yz、d xz 轨道的极大值方向正好和L的σ轨道错开，基本上不受影响，是非键轨道t2g。
因L电负性值较高而能级低，配位体电子进入成键轨道，相当于配键。
M的电子安排在三个非键轨道t2g和两个反键轨道e g*上，低的t2g和高的e g*之间能级间隔称为分裂能△，这时d电子的排布需要考虑电子成对能P和轨道分裂能△的相对大小。
对强场配位体，例如CN-、NO2-，P＜△，电子将尽可能占据能量较低的t2g 轨道，形成强场低自旋型配位化合物(LS)。
对弱场配位体，例如H2O，卤素离子，分裂能较小，P＞△，电子将尽可能分占五个轨道，形成弱场高自旋型配位化合物(HS)。
Fe2+的外层电子组态为3d6，与6个CN-形成低自旋型配位离子Fe(CN)4-，电子组态为t2g6e g*0，表现为逆磁性。
当与6个H2O形成高自旋型配位离子Fe(H2O) 2+时，电子组态为t2g4 e g*2，表现为顺磁性。
6通常采用Gouy磁天平法测定物质的，本实验采用的是FD-F M-A型磁天平，其实验装置如图21-2所示。
图21－2 古埃磁天平示意图将装有样品的平底玻璃管悬挂在天平的一端，样品的底部处于永磁铁两极中心，此处磁场强度最强。
样品的另一端应处在磁场强度可忽赂不计的位置，此时样品管处于一个不均匀磁场中，沿样品管轴心方向，存在一个磁场强度梯度dH／dS。
若忽赂空气的磁化率，则作用于样品管上的力f为(7)式中A为样品管的截面积。
设空样品管在不加磁场与加磁场时称量分别为W空与W`空，样品管装样品后在不加磁场与加磁场时称量分别为W样与W`样(以克为单位)。
则△W空=W`空－W空△W样=W`样－W样因f＝（△W样－△W空）·g=1/2·χH2A故χ= 2(△W样-△W空)g/H2A (8)由χM=Mχ/ρ，ρ=W/h·A，所以χM=2(△W样-△W空)gh M/WH2(9)式中：h为样品的实际高度(cm)；W为样品的质量(W＝W样－W空)单位为克；M为样品分子量；g为重力加速度；H为磁场两极中心处的磁场强度，可用高斯计直接测量，也可用已知质量磁化率的标准样品间接标定。
本实验采用摩尔氏盐进行标定，其质量磁化率为(T为绝对温度)三、仪器与试剂仪器：FD－TX－F M－A型电磁天平一台（上方加配一台电光分析天平)；平底软质玻璃样品管一支(长100mm，外径10mm)；装样品工具一套(包括研钵、角匙、小漏斗、不锈钢针或竹针、脱脂棉、玻璃棒、橡皮垫等)。
试剂：摩尔氏盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(分析纯)； K3Fe(CN)6(分析纯)；K4Fe(CN)6·3H2O（分析纯）； FeSO4·7H2O(分析纯)。
四、实验步骤磁天平中磁场可由电磁铁或永久磁铁产生，电磁铁通过调节励磁电流来改变磁场强度，调节范围大，但要求励磁电流极其稳定。
本实验就是采用设备复杂且笨重的电磁铁来完成，要求学生严格按照操作规程进行，尽最大可能使测定时的励磁电流稳定、样品管悬挂中心轴位置同一、天平工作无绊无擦。
准确的磁场强度应用摩尔氏盐进行标定。
以后每次测量样品时，不得变动两磁极间的距离，否则要重新标定。
其具体操作步骤如下：1. 测定空样品管的重量取一只清洁、干燥的空样品管挂在天平下穿孔引线的钩线橡皮塞上，在无磁场情况下称取空样品管的重量。
因分析天平右称量盘事先已加上橡皮塞，无须进行零点校正。
通过左右调节磁极，使样品管处在两磁极中心位置（可能由老师先调好了，也可能需要依不同样品的要求重新调整），样品管底部正好与磁极水平中心线齐平，样品管不能与磁极有任何摩擦（一般应左右距离相等）。
先在励磁电流为零时称重，然后缓缓调节电流强度，在励磁电流为2A的磁场下整整停顿5分钟称重，再缓缓调至3A，停顿2分钟称重，再缓缓调至4A或者5A，停顿2分钟称重。
然后将励磁电流反方向往小调至3A，停顿2分钟称重，调至2A，停顿2分钟称重，再定顿3分钟后缓缓调至0A、停顿2分钟称重。
每次称重三次，取平均值。
注意样品管在磁场中的位置，然后拔盖取下样品管。
注意，在操作过程中，不要用手、脚、胳膊或身子碰挤或挪动操作台和天平。
2．用摩尔氏盐标定磁场强度将预先用研钵研细的摩尔氏盐通过小漏斗装入样品管，边装边用玻璃棒压紧，使粉末样品均匀填实，上下一致，端面平整。
样品高度70mm左右为宜。
记录用直尺准确量出的样品的高度h(精确到毫米)。
在无磁场时称得空样品管加样后的重量，然后缓缓将励磁电流加至2A，足足停顿5分钟，再缓缓将励磁电流加到需要的强度，停顿2分钟称重，共称三次取平均值。
注意，减弱或去掉磁场时，也是缓缓往小调，停顿，再缓缓往小调，在2A 处足足停顿5分钟，再缓缓调至零。
测定完毕，用竹针或不锈钢针将样品松动．倒入回收瓶，然后用脱脂棉擦净内外壁备用。
记下实验温度(实验开始、结束时各记一次温度，取平均值)。
3．用同法测定FeSO4·7H2O、；K4Fe(CN)6·3H2O、K3Fe(CN)6在标定磁场强度用的同一样品管（或同材质同壁厚同内外径同高同重的标准管）中，装入测定样品，重复上述步骤2，实验数据按下表记录。
平均室温℃样品高度cm 悬丝空重g五、实验注意事项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。
