磁化率(完).doc

附：实验数据处理与分析
一、数据记录
1.不同励磁电流下磁场强度的测定
励磁电流
A
磁场强度（mT）
平均值
mT
磁场强度H/(A/m)
H=B/μ0
(μ0=4π×10-7N/A2)
第一组
第二组
第三组
第四组
1.0
60.1
63.7
60.2
60.2
61.05
48606.7
2.0
119.6
119.7
122.6
120.2
120.525
95959.4
3.0
179.1
179.8
181.7
178.6
179.8
143152.9
0
(0.7+0.3) /2=0.5
398.1
2.空样品管测量
励磁电流
A
样品管质量m/g
平均值
m/g
Δm0=m-m0/g
第一组
第二组
第三组
第四组
1.0
21.3680
21.3690
21.3689
21.3662
21.3680
0.0020
2.0
21.3700
21.3680
21.3650
21.3675
21.3676
0.0016
3.0
21.3650
21.3660
21.3670
21.3650
21.3658
-0.0002
0
m0=(21.3670+21.3660+21.3649)/3=21.3660
3.莫尔盐的测定
莫尔盐分子量：392.14
励磁电流
A
样品管质量m/g
平均值
m/g
Δm0=m-m0/g
第一组
第二组
第三组
第四组
1.0
43.4010
43.4015
43.3990
43.3937
43.3988
0.0088
2.0
43.4030
43.4100
43.4130
43.4280
43.4135
0.0235
3.0
43.4540
43.4600
43.4640
43.4650
43.4608
0.0708
0
m0=(43.3910+43.3900+43.3890)/3=43.3900
平均温度T/K
T=(295.0+295.8)/2=295.4
4.亚铁氰化钾的测定
亚铁氰化钾的分子量：422.39

样品管质量m/g
平均值
m/g
Δm0=m-m0/g
第一组
第二组
第三组
第四组
1.0
43.0266
43.0300
43.0280
43.0280
43.0282
0.0022
2.0
43.0280
43.0210
43.0270
43.0275
43.0259
-0.0001
3.0
43.0285
43.0220
43.0230
43.0300
43.0259
-0.0001
0
m0=(43.0270+43.0300+43.0220)/3=43.026
平均温度T/K
T=(294.9+295.8)/2=295.35
5.硫酸亚铁的测定
硫酸亚铁分子量：278.02
励磁电流
A
样品管质量m/g
平均值
m/g
Δm0=m-m0/g
第一组
第二组
第三组
第四组
1.0
42.4401
42.4470
42.4470
42.4450
42.4448
0.0111
2.0
42.4710
42.4710
42.4700
42.4710
42.4708
0.0371
3.0
42,5157
42.5120
42.5124
42.5130
42.5133
0.0796
0
m0=(42.4296+42.4360+42.4356)/3=42.4337
平均温度T/K
T=(294.8+295.5)/2=295.15
二、数据处理
1.由莫尔盐的磁化率和实验数据，计算各特定励磁电流相应的磁场强度值，并与高斯计测
量值进行比较。
莫尔盐的摩尔磁化率与热力学温度T的关系为：
又有 ，二者对比可得H：
=
计算如下所示：
励磁电流/A
1.0
2.0
3.0
空管Δm0/g
0.0020
0.0016
-0.0002
莫尔盐Δm /g
0.0088
0.0235
0.0708
（Δm -Δm0）/g
0.0068
0.0219
0.0710
样品质量m/g
22.0240
温度/T
295.4
样品高度h/m
0.1518
H计算值/(A/m)
42602.76
76454.90
137661.48
H高斯计测量值/(A/m)
48606.7
95959.4
143152.4
由数据比较可知，高斯计测量值较大，分析可能原因为：1）、样品管下端没有放在磁场最
强处、样品管固定不稳；2）、样品管不干净；3）、装在样品管内的样品没有达到上下一致、均匀紧密；

2.由亚铁氰化钾与硫酸亚铁的实验数据，分别计算和讨论在1.0A，2.0A，3.0A时的
χm、μm以及未成对电子数。
由公式可求得，再由公式求得，具
体计算式为：，求得后带入公式即可求得未成
对电子数。其中μ0=4π×10-7N/A2，g=9.8m/s2，k=1.3806×10-23J/K，μB=9.274×10-24J/T，
L=6.02×1023mol-1
（1）亚铁氰化钾（M=422.39）
励磁电流/A
1.0
2.0
3.0
空管Δm0/g
0.0020
0.0016
-0.0002
亚铁氰化钾Δm /g
0.0022
-0.0001
-0.0001
Δm -Δm0/g
0.0002
-0.0017
-0.0003
样品质量m/g
21.6600
温度/T
295.35
样品高度h/m
0.1518
H为计算值的
χm/(m3/mol)
5.088×10-9
-1.342×10-5
-7.309×10-7
H为高斯计测量值的χm/(m3/mol)
3.909×10-9
-8.524×10-6
-6.759×10-7
μm/(J/T)
0
0
0
n
0
0
0
由上述计算结果可知，亚铁氰化钾未配对电子数为0。

（2）、硫酸亚铁(M=278.02)
励磁电流/A
1.0
2.0
3.0
空管Δm0/g
0.0020
0.0016
-0.0002
硫酸亚铁Δm /g
0.0111
0.0371
0.0796
Δm -Δm0/g
0.0091
0.0355
0.0798
样品质量m/g
22.0677
温度/T
295.15
样品高度h/m
0.1518
H为计算值的
χm/(m3/mol)
1.496×10-7
1.812×10-7
1.256×10-7
H为高斯计测量值的χm/(m3/mol)
1.149×10-7
1.150×10-7
1.162×10-7
H为计算值的
μm/(J/T)
4.917×10-23
5.411×10-23
4.505×10-23
H为高斯计测量值
μm/(J/T)
4.309×10-23
4.311×10-23
4.333×10-23
H为计算值的n
4.39
4.91
3.96
H为高斯计测量值的n
3.75
3.75
3.79
由上述计算结果可知，除了4.91偏差较大以外，计算所得的未成对电子数都在4左右，
若取整，可得硫酸亚铁未配对电子数为4。
误差来源分析：1）、励磁电流不能每一次都准确定位在某个确定的电流处，比如1A只是
大约在1A左右，所以每一次相同电流示数下的H可能不同；2）、装样不紧密也会带来
误差，在推导公式 时用到密度，其影响表在h中，装样不紧
密影响密度，通过密度影响h。进而影响磁化率；3）、电流改变速度太快，样品管在磁场中振动导致读取质量时产生误差；4）样品管不干净、不干燥。

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