磁化率得测定1、实验目得 1、1测定物质得摩尔磁化率,推算分子磁矩,估量分子内未成对电子数,推断分子配键得类型
1、2 掌握古埃(G ouy)磁天平测定磁化率得原理与方法
2、实验原理 2、1 摩尔磁化率与分子磁矩物质在外磁场 H0作用下,由于电子等带电体得运动,会被磁化而感应出一个附加磁场H'
物质被磁化得程度用磁化率 χ 表示,它与附加磁场强度与外磁场强度得比值有关:χ 为无因次量,称为物质得体积磁化率,简称磁化率,表示单位体积内磁场强度得变化,反映了物质被磁化得难易程度
化学上常用摩尔磁化率 χm表示磁化程度,它与 χ 得关系为式中 M、ρ 分别为物质得摩尔质量与密度
χm得单位为m 3·mol -1
物质在外磁场作用下得磁化现象有三种:第一种,物质得原子、离子或分子中没有自旋未成对得电子,即它得分子磁矩,µm=0
当它受到外磁场作用时,内部会产生感应得“分子电流”,相应产生一种与外磁场方向相反得感应磁矩
如同线圈在磁场中产生感生电流,这一电流得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, C u, Bi 等
它得 χ m称为反磁磁化率,用 χ 反表示,且 χ 反0
第三种,物质被磁化得强度随着外磁场强度得增加而剧烈增强,而且在外磁场消逝后其磁性并不消逝
这种物质称为铁磁性物质
对于顺磁性物质而言,摩尔顺磁磁化率与分子磁矩 µm关系可由居里-郎之万公式表示:式中 L 为阿伏加德罗常数(6、022 ×102 3mol-1),、k为玻尔兹曼常数(1、380 6×1 0-23J·K-1),µ0为真空磁导率(4π×1 0-7N·A-2,T 为热力学温度
式((2-1 36)可作为由实验测定磁化率来讨论物质内部结构得依据
分子磁矩由分子内未配对电子数 n 决定,其关系如下:式中 µB为玻尔磁子,就是磁矩得自然单位
µ B=9、2 74 ×10-24J·