Question

13．用油膜法測(cè)量分子大小的實(shí)驗(yàn)中，將濃度為0.2%的一滴油酸溶液，輕輕滴入水中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜，測(cè)得一滴油酸溶液的體積為V₀，形成的油膜面積為S，則油酸分子的直徑約為多少？如果把油酸分子看成是球形的，該滴油酸含分子數(shù)約為多少？

Answer 1

分析 在油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)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滴油酸溶液的體積V₀，
由濃度為η的一滴油酸溶液，可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積V=ηV₀=0.2%V₀．
而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜輪廓面積S，所以油酸分子直徑為：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{0.2%{V}_{0}}{S}$=$\frac{{V}_{0}}{500S}$．
把油酸分子看成是球形，則有n•$\frac{1}{6}$πd³=V
解得：n=$\frac{6{S}^{3}}{π（0.2%）^{2}{V}_{0}^{2}}$=$\frac{1.5×1{0}^{6}{S}^{3}}{π{V}_{0}^{2}}$．
答：油酸分子的直徑約為$\frac{{V}_{0}}{500S}$，如果把油酸分子看成是球形的，該滴油酸含分子數(shù)約為$\frac{1.5×1{0}^{6}{S}^{3}}{π{V}_{0}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 油酸分子在水面上以球模型一個(gè)靠一個(gè)排列的，且估算油膜面積以超過(guò)半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則．