9.在“油膜法估測分子大小”的實驗中,所用的油酸酒精溶液的濃度為每1 000mL溶液中有純油酸0.6mL,用注射器測得1mL上述溶液為80滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開,測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,圖中正方形方格的邊長為1cm.
(1)實驗中要讓油膜盡可能散開的目的是為了形成單分子油膜;
(2)實驗測出油酸分子的直徑d=$6×1{0}_{\;}^{-10}$m;(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
(3)如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,這種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式NA=$\frac{6M{S}_{\;}^{3}}{πρ{V}_{\;}^{3}}$.

分析 在油膜法估測分子大小的實驗中,讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜,估算出油膜面積,從而求出分子直徑

解答 解:(1)當(dāng)油酸溶液滴在水面后,盡可能散開,形成單分子膜,這樣才能得出油酸分子直徑由體積除面積;
(2)1滴油酸酒精溶液的體積${V}_{1}^{\;}=\frac{1}{80}ml$,由純油酸與溶液的體積比為:
${V}_{2}^{\;}=\frac{1}{80}×\frac{0.6}{1000}=7.5×1{0}_{\;}^{-12}{m}_{\;}^{3}$
而1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油酸薄膜輪廓面積為:
$S=120×1{0}_{\;}^{-4}{m}_{\;}^{2}$
所以油酸分子為:
$d=\frac{{V}_{2}^{\;}}{S}=\frac{7.5×1{0}_{\;}^{-12}}{120×1{0}_{\;}^{-4}}m=6.25×1{0}_{\;}^{-10}m$$≈6×1{0}_{\;}^{-10}m$
(3)已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,則分子直徑為:$d=\frac{V}{S}$,
所以分子的體積為:${V}_{0}^{\;}=\frac{4}{3}π{R}_{\;}^{3}=\frac{4}{3}π(\fracowoeoiw{2})_{\;}^{3}=\frac{1}{6}πs4kqkke_{\;}^{3}$,
而這種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,則摩爾質(zhì)量為M,則摩爾體積為:${V}_{摩}^{\;}=\frac{M}{ρ}$,
因此阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為:${N}_{A}^{\;}=\frac{{V}_{摩}^{\;}}{{V}_{0}^{\;}}=\frac{6M{S}_{\;}^{3}}{ρπ{V}_{\;}^{3}}$
故答案為:(1)為了形成單分子油膜;(2)$6×1{0}_{\;}^{-10}$($7×1{0}_{\;}^{-10}$也對);(3)NA=$\frac{6MS3}{πρV3}$

點評 油酸分子在水面上以球模型一個靠一個排列的,且估算油膜面積以超過半格以一格計算,小于半格就舍去的原則.

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