Question

13．用油膜法测量分子大小的实验中，将浓度为0.2%的一滴油酸溶液，轻轻滴入水中，稳定后形成了一层单分子油膜，测得一滴油酸溶液的体积为V₀，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为多少？如果把油酸分子看成是球形的，该滴油酸含分子数约为多少？

Answer 1

分析 在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．

解答 解：1滴油酸溶液的体积V₀，
由浓度为η的一滴油酸溶液，可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积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轮廓面积S，所以油酸分子直径为：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{0.2%{V}_{0}}{S}$=$\frac{{V}_{0}}{500S}$．
把油酸分子看成是球形，则有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：油酸分子的直径约为$\frac{{V}_{0}}{500S}$，如果把油酸分子看成是球形的，该滴油酸含分子数约为$\frac{1.5×1{0}^{6}{S}^{3}}{π{V}_{0}^{2}}$．

点评 油酸分子在水面上以球模型一个靠一个排列的，且估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则．