一种新型磁天平在配合物磁化率测定中的应用

doi:10.3866/PKU.DXHX201906017

大学化学 >> 2020, Vol. 35 >> Issue (2): 58-63.doi: 10.3866/PKU.DXHX201906017

一种新型磁天平在配合物磁化率测定中的应用

汤小菊*(),颜瑷珲,黄立民

南方科技大学化学系, 广东深圳 518055

收稿日期:2019-06-10 录用日期:2019-07-23 发布日期:2019-08-06
通讯作者: 汤小菊 E-mail:tangxj@sustech.edu.cn
基金资助:
南方科技大学高等教育教学改革项目(Y01051883);广东省实验教学示范中心建设项目(SJZLGC201601)

Application of a Novel Magnetic Balance in the Determination of Magnetic Susceptibility of Complex Compounds

Xiaoju Tang*(),Aihui Yan,Limin Huang

Department of Chemistry, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, Guangdong Province, P. R. China

Received:2019-06-10 Accepted:2019-07-23 Published:2019-08-06
Contact: Xiaoju Tang E-mail:tangxj@sustech.edu.cn
Supported by:
南方科技大学高等教育教学改革项目(Y01051883);广东省实验教学示范中心建设项目(SJZLGC201601)

摘要/Abstract

摘要：

经典物理化学实验"磁化率测定实验"中，传统方法是使用Gouy磁天平，仪器笨重且操作复杂。本文提供一种新型台式磁天平，用于配合物磁化率的测定。文中通过测量三种亚铁化合物的磁化率，介绍该磁天平的基本原理、使用方法、操作步骤和数据分析。通过比较测量值和标准值，得出该仪器的测量误差小、精确度高，适用于实验教学和科学研究。

关键词: 磁天平, 磁化率, 实验改进

Abstract:

In the magnetic susceptibility measurement experiment, the traditional method is to use the Gouy magnetic balance, an instrument which is cumbersome and complicated to operate. This paper provides a new type of benchtop magnetic balance for the determination of the magnetic susceptibility of complexes. The basic principle, method, operation steps and data analysis of this magnetic balance are introduced by measuring the magnetic susceptibility of three commonly used complexes. By comparing the measured values with standards, it is apparent that this portable instrument has smaller measurement error and higher precision, which is suitable for experimental teaching and scientific research.

Key words: Magnetic balance, Magnetic susceptibility, Improvement of the experiment

汤小菊,颜瑷珲,黄立民. 一种新型磁天平在配合物磁化率测定中的应用[J]. 大学化学, 2020, 35(2): 58-63.

Xiaoju Tang,Aihui Yan,Limin Huang. Application of a Novel Magnetic Balance in the Determination of Magnetic Susceptibility of Complex Compounds[J]. University Chemistry, 2020, 35(2): 58-63.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX201906017

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2020/V35/I2/58

图/表 7

图1

图2

图3

表1

图4

表2

表3

参考文献 10

1	庄继华; 陆靖; 戴维林; 严曼明; 王文宁. 物理化学实验, 北京: 高等教育出版社, 2004, 159- 387.159-164, 386-387
2	方能虎; 陈先阳; 孟庆华. 实验化学(下册), 北京: 科学出版社, 2005, 87- 93.
3	郑秋容; 顾文秀; 朴银实; 姚国胜; 高海燕; 鲍明伟; 张革新; 赵泳; 周小兰; 邵山欢; 等. 物理化学实验, 北京: 中国纺织出版社, 2010, 141- 145.
4	孙尔康; 张剑荣; 刘勇健; 白同春; 柳闽生; 倪良; 沈彬; 王新红; 庄虹; 刘家辉; 等. 物理化学实验南京:南京大学出版社, 2009, 132- 136.
5	陈珏姝; 麻英; 张连庆; 常爱玲. 大学化学, 2004, 19 (5), 39.
6	阚锦晴; 刘正铭; 张国林. 实验室研究与探索, 1997, (6), 85.
7	Evans D. F. J. Chem. Soc. (A) 1967, 1670.
8	Evans D. F. J. Phys. E:Sci. Instrum. 1974, 7, 247. doi: 10.1088/0022-3735/7/4/007
9	袁汝明; 傅钢; 韩国彬. 大学化学, 2012, 27 (2), 10.
10	高全昌; 张国鼎. 西北大学学报(自然科学版), 1995, 25 (5), 560.

样品	序号	M₀/g	R₀	(m + m₀)/g	R	h/mm	m/g	χ_g/(cm³∙g⁻¹)
FeSO₄∙7H₂O	1	0.8129	−37	1.1198	3590	34.0	0.3069	4.191 × 10⁻⁵
	2	0.8129	−37	1.0841	3560	30.9	0.2712	4.018 × 10⁻⁵
	3	0.8129	−37	1.0868	3436.7	30.8	0.2739	3.906 × 10⁻⁵
(NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙6H₂O	1	0.8148	−37.7	1.0664	2420	30.9	0.2516	3.018 × 10⁻⁵
	2	0.8148	−37.7	1.0874	2483.3	33.1	0.2726	3.058 × 10⁻⁵
	3	0.8148	−37.7	1.0844	2463.3	33.2	0.2696	3.080 × 10⁻⁵
K₄[Fe(CN)₆]∙3H₂O	1	0.8153	−37	1.0915	−72	32.0	0.2762	−4.055 × 10⁻⁷
	2	0.8153	−37	1.0804	−66.3	34.1	0.2651	−3.773 × 10⁻⁷
	3	0.8153	−37	1.0957	−69.7	33.0	0.2804	−3.845 × 10⁻⁷

样品	χ_m ^a/(cm³∙mol⁻¹)	RSD/%	χ_m ^*/(cm³∙mol⁻¹) ^[1]	相对误差/%
FeSO₄∙7H₂O	0.0111	2.43	0.0112	−0.9
(NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙6H₂O	0.0120	1.00	0.0124	−3.3
K₄[Fe(CN)₆]∙3H₂O	0.000164	3.78	0.000172	−4.9

样品	R₀	R	d/(g∙cm⁻³)	10⁶χ_g ^a/(cm³∙g⁻¹)	10⁶χ_g ^*/(cm³∙g⁻¹) ^[1]	相对误差/%
H₂O	−37	−98.0	0.9963	−0.713	−0.720	1.0
CH₃OH	−37	−82.3	0.7918	−0.665	−0.668	0.4
C₂H₅OH	−37	−87.3	0.816	−0.719	−0.728	1.2

[1]	熊辉, 吴贝娜, 范子鑫, 郑子豪, 静恩哲, 莫婉玲, 龚跃法. 沸点升高法测化合物相对分子量实验的改进[J]. 大学化学, 2023, 38(1): 169 -173 .
[2]	王小燕, 戴冬梅, 刘润泽, 卜弘凯, 王彦杰, 李会平, 李明华, 高洪涛. 离子选择性电极法测定茶叶及茶水中的氟含量[J]. 大学化学, 2022, 37(5): 2111041 - .
[3]	熊辉, 吴映辉, 吴贝娜, 梅付名, 龚跃法. 基于经典实验的教学改革模式探讨——以二元液系气液平衡相图实验的改进为例[J]. 大学化学, 2022, 37(2): 2110017 - .
[4]	常静, 商闯, 赵温涛. “恒电流电解法测定铜含量”实验的改进[J]. 大学化学, 2021, 36(6): 2007044 - .
[5]	方卫民, 委育秀, 蔡吉清, 祝海娟, 余月儿, 陈童. 电位法测定茶水中氟含量的实验改进探索[J]. 大学化学, 2021, 36(2): 1912020 - .
[6]	韩福芹,王丽丽,宋海岩,曹晶晶,郭丽. “分光光度法测定碘化铅溶度积常数”实验存在的问题及改进[J]. 大学化学, 2019, 34(4): 61 -65 .
[7]	陈玉焕,张姝明,王桂香,张颖. 电导法测定醋酸的电离平衡常数实验的改进[J]. 大学化学, 2016, 31(6): 58 -61 .
[8]	徐永群, 徐坦, 叶芳. BH-1S型燃烧热测定仪数据采集及处理程序的改进[J]. 大学化学, 2015, 30(3): 38 -42 .
[9]	尹文萱, 梁静, 尤金, 聂伟元. 用自制微波反应系统改进苯甲酸的合成实验[J]. 大学化学, 2014, 29(4): 48 -51 .
[10]	胡锴, 陶海燕, 刘欲文, 余幼祖. 三草酸合铁酸钾中配离子电荷测定的实验方法改进[J]. 大学化学, 2013, 28(2): 57 -59 .
[11]	师唯, 徐娜, 王庆伦, 杨光明. 过渡金属配合物磁化率的测定与分析[J]. 大学化学, 2013, 28(1): 30 -36 .
[12]	袁汝明, 傅钢, 韩国彬. 浅析物质在磁场中的受力[J]. 大学化学, 2012, 27(2): 10 -13 .
[13]	高桂枝, 蔡芸芸, 刘士鑫, 濮凤娇. 对硫酸银溶度积和溶解热测定实验的改进[J]. 大学化学, 2011, 26(1): 51 -54 .

一种新型磁天平在配合物磁化率测定中的应用

Application of a Novel Magnetic Balance in the Determination of Magnetic Susceptibility of Complex Compounds

RichHTML

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 10

相关文章 13

Metrics

推荐阅读 0