实验报告:磁化率的测定班级:xxxxx 姓名:xx 学号:xxxxxxxx1.实验目的 1.1 测定物质的摩尔磁化率,推算分子磁矩,预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(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和办法。2.实验原理 2.1 摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场 H0作用下,由于电子等带电体的运动,会被磁化而感应出一种附加磁场 H'。物质被磁化的程度用磁化率 χ 表达,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,表达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。化学上惯用摩尔磁化率 χm表达磁化程度,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 m3·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”,对应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。犹如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 反表达,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,体现出的顺磁磁化率用 χ 顺表达。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|,因此对于顺磁性物质,能够认为 χm=χ 顺,其值不不大于零,即 χm>0。 第三种,物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而激烈增强,并且在外磁场消失后其磁性并不消失。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-郎之万公式表达:式中 L 为阿伏加德罗常数(6.022 ×1023mol-1),、k 为玻尔兹曼常数(1.3806×10-23J·K-1),µ0为真空磁导率(4π×10-7N·A-2,T 为热力学温度。式((2-136)可作为由实验测定磁化率来研究物质内部构造的根据。分子磁矩由分子内未配对电子数 n 决定,其关系以下:式中 µB为玻尔磁子,是磁矩的自然单位。µB=9.274 ×10-24J·T-1(T 为磁感应强度的单位,即特斯...