计算化学在金属配合物磁化率测定实验教学中的应用

吴红 王钰熙 冯红艳 王晓葵 金邦坤 雷璇 吴强华 李红春

引用本文: 吴红, 王钰熙, 冯红艳, 王晓葵, 金邦坤, 雷璇, 吴强华, 李红春. 计算化学在金属配合物磁化率测定实验教学中的应用[J]. 大学化学, 2025, 40(3): 116-123. doi: 10.12461/PKU.DXHX202405141 shu
Citation:  Hong Wu,  Yuxi Wang,  Hongyan Feng,  Xiaokui Wang,  Bangkun Jin,  Xuan Lei,  Qianghua Wu,  Hongchun Li. Application of Computational Chemistry in the Determination of Magnetic Susceptibility of Metal Complexes[J]. University Chemistry, 2025, 40(3): 116-123. doi: 10.12461/PKU.DXHX202405141 shu

计算化学在金属配合物磁化率测定实验教学中的应用

    通讯作者: 吴强华,E-mail:qhwu@ustc.edu.cn; 李红春,E-mail:lihc@ustc.edu.cn
  • 基金项目:

    安徽省教学研究项目(2022jyxm1801);中国科学技术大学本科质量工程项目(2022xjyxm022,2023xjyxm044,2024xjyxm045)

摘要: 金属配合物磁化率测定是经典的大学物理化学实验,一般通过古埃磁天平测定配合物磁化率,进而确定配合物中心离子的电子结构,与晶体场理论知识紧密联系。为让学生直观理解电子结构对配合物微观结构和结构稳定性的影响,深入理解实验内容,在传统磁化率测定实验基础上引入计算化学方法,采用Gaussian计算软件分别对FeSO4·7H2O和K4Fe(CN)6·3H2O的中心离子的高、低自旋电子结构进行计算,将抽象、复杂的电子排布的影响具象化到能量和键长的比较,能量低的对应为有利的自旋状态,并将计算优化得到的几何结构与单晶X射线衍射结构数据进行比较,进一步确定有利的自旋状态。本实验以计算为桥梁,将实验测定结果、计算结果与理论知识有机结合起来,有助于培养学生实验结合理论、宏观联系微观的思维方式。同时利于激发高年级本科生的实验兴趣,提高综合实验技能。

English

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  • 发布日期:  2025-02-12
  • 收稿日期:  2024-05-20
  • 修回日期:  2024-09-18
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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