配合物磁化率的測定實驗數據

五、數據記錄與處理

溫度：20.5℃

大氣壓：100.25KPa

1、由特斯拉計測得勵磁電流I=1A，3A，5A，3A，1A時的磁場強度。

由特斯拉計直接測得的是以毫特斯拉為單位的磁感應強度B(mT)。 根據B=μ0H，當B以特斯拉為單位，μ0=4π*10-7N·A-2時，求得的H以A/m為單位。

salifelink.com 通過實驗直接測得的B值以及換算后的磁場強度H記錄在如下表一中：

表一實驗測得B值及計算后H

2、由莫爾氏鹽的摩爾磁化率和實驗數據標定勵磁電流下的磁場強度值。

特斯拉計測磁化率的實驗數據記錄在如下表二中：

表二特斯拉計測磁化率的實驗數據

物質的摩爾磁化率與實驗所測數據的關系為： χM=

（2?W樣品?空管-?W空管）?g?h樣品?M樣品

?0W樣品?H

2

(1)

式中各物理量使用SI單位。 莫爾氏鹽的摩爾磁化率：

χm=

9500

?4??10?9m3/kg (2)

T?1

實驗時的溫度為：T=293.65K

將T的數值代入公式（2）中，得到： χm=

9500

?4??10?9m3/kg=4.0516*10-7 m3/kg

293.65?1

χM=M·χm=0.39214(kg/mol)*4.0516*10-7 (m3/kg)=1.5888*10-7m3/mol 即莫爾氏鹽的摩爾磁化率為1.5888*10-7m3/mol。 將公式（1）變形，得到H的求算公式： H=（

（2?W樣品?空管-?W空管）?g?h樣品?M樣品1/2

） (3)

?0W樣品??M

將χm=4.0516*10-7 m3/kg、以及表二中相關數據代入公式（3）中，計算出勵磁電流I=1A、3A、5A時的磁場強度H1、H3、H5。

相關計算所需數據以及計算結果記錄在表三中：

13

5

3、按式（1）計算H1、H2和H3時FeSO4·7H2O與K4Fe(CN)6·3H2O的χM。

將H1=87613.85A/m，H2=256459.35A/m，H3=418455.1129A/m分別代入以下公式（1）： χM=

（2?W樣品?空管-?W空管）?g?h樣品?M樣品

?0W樣品?H

2

(1)

相關計算所需數據以及計算結果記錄在表四中。

表四H1、H2和H3時FeSO4·7H2O與K4Fe(CN)6·3H2O的χM

4、根據相關公式計算FeSO4·7H2O與K4Fe(CN)6·3H2O的永久磁矩μm。

L?m?0L??

將相關數據代入公式χM=χ0+?m0

3kT3kT

相關計算所需數據及計算結果記錄在表五中：

22

表五FeSO4·7H2O與K4Fe(CN)6·3H2O的永久磁矩μm

5、根據相關公式計算FeSO4·7H2O與K4Fe(CN)6·3H2O的未成對電子數。

物質的永久磁矩μm和它所包含的未成對電子數n的關系可以用下式表示： μm=(n?2)μB

μB為玻爾磁子，其物理意義為單個自由電子自旋所產生的磁矩： μB=eh/4πme=9.274078*10-24A·m2

分別將FeSO4·7H2O與K4Fe(CN)6·3H2O的永久磁矩μm代入公式，得到對應的未成對電子數，計算結果如下表六所示：

表六未成對電子數

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