实验四十六磁化率法测配合物结构.PDFVIP

实验四十六 磁化率法测配合物结构 实验目的 掌握古埃(Gouy)磁天平法测定物质磁化率的实验原理和技术；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。 实验原理 ρ 物质在磁场中会被磁化，在外磁场强度H 的作用下，感应出一个附加磁场，该物质的 ρ 磁感应强度B 为 ρ ρ ρ ρ ρ B H H H=+ H + 4πχ （46-1 ） 式中的χ 称为物质的体积磁化率，表明物质的一种宏观磁性质，是无量纲的物理量。 化学上常用单位质量磁化率χ 或摩尔磁化率χM 来表示物质的磁性质，它们的定义是： m χ χm （46-2 ） ρ Mχ χ =⋅χM M m （46-3 ） ρ 3 -1 式中 ρ和M 分别是物质的密度和相对分子质量。 χ 和 χM 的单位分别是cm ·g 和 m 3 -1 cm ·mol 。 物质在外磁场作用下的磁化有三种情况： 1 、χM 0 ，称为逆磁性物质； 2 、χM 0 ，称为顺磁性物质； 3、χM 随外磁场的增加而剧烈地增加、往往还有剩磁现象。这类物质称为铁磁性物质。 物质的磁性与组成物质的原子、分子的性质有关。原于、分子中电子自旋已配对的物质一般 是逆磁性物质。这是由于原子分子中电子的轨道运行受外磁场作用。感应出“分子电流”， 从而产生与外磁场相反的附加磁场。 原子、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μ 。它与不成对电子数n 的关系为 m μ (+n n2) μ （46-4 ） m B μB 为玻尔磁子。 -28 -21 μB =9.273 ×10 焦耳／高斯=9.273 ×l0 尔络／高斯 在没有外磁场作用下，所有磁矩的统计值为零。在外磁场作用下，这些磁矩会顺着外 磁场方向排列，使物质内部的磁场增加。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。