实验二十八磁化率——络合物结构的测定 1目的要求 (1)了解磁化率的意义及磁化率和分子结构的关系 (2)掌握(GOUY)古埃法测定物质的磁化率 2基本原理 (1)物质的磁化率:物质的磁化率表征着物质的磁化能力。 物质置于外加磁场H中,该物质内部的磁感应强度为 B=(1+4m)H (17-1) x称为单位磁化率(单位体积),是物质一种宏观磁性质。化学上常用单位质量磁化率Xm 或摩尔磁化率X1来表示物质的磁性质。它们的定义是 (17-2 (17-3) 式中:p是物质的密度,M是摩尔质量。 由于X是无量纲的量,故Xm和XM的单位分别是厘米m3·kg1和m3·mol XM<0的物质称为反磁性物质。原子分子中电子自旋已配对的物质一般是反磁性物质 反磁性的产生在于内部电子的轨道运动,在外磁场作用下产生拉摩运动,感应出一个诱导磁 矩。磁矩的方向与外磁场相反。 XM>0的物质称为顺磁性物质。顺磁性一般是具有自旋未配对电子的物质。因为电子 自旋未配对的原子或分子具有分子磁矩亦称永久磁矩)μm,由于热运动,pm指向各个方向 的机会相同,所以该磁矩的统计值等于0,在外磁场作用下一方面分子磁矩会按着磁场方向 排列,其磁化方向与外磁场方向相同,其磁化强度与外磁场成正比。另一方面物质内部电子 的轨道运动也会产生拉摩运动,感应出诱导磁矩,其磁化方向与外磁场方向相反。所以顺磁 性物质的摩尔磁化率摩尔顺磁化率摩尔反磁化率两部分之和。 Y=X X 但由于XM>X,故顺磁性物质Xy>0,且近似地把X当作xy即 Xu=X (17-5) 除反磁性物质和顺磁性物质外,还有少数物质的磁化率特别大,且磁化程度与外磁场之 间并非正比关系,称为铁磁性物质。 (2)顺磁磁化率X和分子磁矩的关系,一般服从居里定律 X 式中:N一一阿佛加德罗常数;3K7 K一一玻兹曼常数; T一绝对温度。 由于XM=X因此 (17-7) 由(7)可得 3KXMT 3KX (B) (17-8)实验二十八 磁化率——络合物结构的测定 1 目的要求 (1) 了解磁化率的意义及磁化率和分子结构的关系。 (2) 掌握(GOUY)古埃法测定物质的磁化率。 2 基本原理 (1) 物质的磁化率：物质的磁化率表征着物质的磁化能力。 物质置于外加磁场 中，该物质内部的磁感应强度为： (17-1) x 称为单位磁化率(单位体积)，是物质一种宏观磁性质。化学上常用单位质量磁化率 或摩尔磁化率 来表示物质的磁性质。它们的定义是： (17-2) (17-3) 式中：ρ是物质的密度，M 是摩尔质量。 由于 X 是无量纲的量，故 和 的单位分别是厘米 m3·kg-1 和 m3·mol-1。 ＜0 的物质称为反磁性物质。原子分子中电子自旋已配对的物质一般是反磁性物质。 反磁性的产生在于内部电子的轨道运动，在外磁场作用下产生拉摩运动，感应出一个诱导磁 矩。磁矩的方向与外磁场相反。 ＞0 的物质称为顺磁性物质。顺磁性一般是具有自旋未配对电子的物质。因为电子 自旋未配对的原子或分子具有分子磁矩(亦称永久磁矩)μm，由于热运动，μm 指向各个方向 的机会相同，所以该磁矩的统计值等于 0，在外磁场作用下一方面分子磁矩会按着磁场方向 排列，其磁化方向与外磁场方向相同，其磁化强度与外磁场成正比。另一方面物质内部电子 的轨道运动也会产生拉摩运动，感应出诱导磁矩，其磁化方向与外磁场方向相反。所以顺磁 性物质的摩尔磁化率 是摩尔顺磁化率 和摩尔反磁化率 两部分之和。 (17-4) 但由于 ，故顺磁性物质 ＞0，且近似地把 当作 ，即： (17-5) 除反磁性物质和顺磁性物质外，还有少数物质的磁化率特别大，且磁化程度与外磁场之 间并非正比关系，称为铁磁性物质。 (2) 顺磁磁化率 和分子磁矩的关系，一般服从居里定律。 (17-6) 式中：N——阿佛加德罗常数； K——玻兹曼常数； T——绝对温度。 由于 因此 (17-7) 由(7)可得： (17-8) H B x H   = (1+ 4 ) X M X m  x X m =  Mx X M = M * X M = X m X M X M X M X M X  Xo X M X Xo = +  XM Xo  X M X  X M X M X = X  KT N X m 3 2   = X M X = KT N M X m M 3 2  = ( ) 3 1 3 B M B M m N KX T N KX T    = =