Abschätzung der Molekülgröße mit der Ölfilm-Methode
Ölsäure wird auf die Wasseroberfläche getropft, um einen monomolekularen Film zu bilden; durch Messung der Fläche wird der Moleküldurchmesser abgeschätzt
Versuchssteuerung
Versuchsablauf
- ① Ölsäure-Alkohol-Lösung herstellen (bekannte Konzentration)
- ② Bestimmtes Lösungsvolumen mit einem Messzylinder abmessen
- ③ Lykopodiumpulver dünn und gleichmäßig auf die Wasseroberfläche streuen
- ④ Einen Tropfen der Lösung auf die Wasseroberfläche geben
- ⑤ Kontur des Films nach der Stabilisierung nachzeichnen
- ⑥ Filmfläche mithilfe von Millimeterpapier berechnen
Theoretisches Prinzip
Es wird angenommen, dass Ölsäuremoleküle kugelförmig sind und auf der Wasseroberfläche eine dicht gepackte monomolekulare Schicht bilden. Die Dicke des Films entspricht dem Durchmesser d eines Moleküls. Sind das Volumen V der reinen Ölsäure und die Filmfläche S bekannt, ergibt sich der Moleküldurchmesser zu d = V / S. Die typisch gemessene Größenordnung des Durchmessers beträgt 10⁻¹⁰ m.
Versuchstipps
• Lykopodiumpulver gleichmäßig, aber nicht zu dick aufstreuen
• Die Lösung langsam auftropfen, um Spritzer zu vermeiden
• Die Kontur erst nachzeichnen, wenn sich der Film vollständig ausgebreitet und stabilisiert hat
• Unvollständige Kästchen werden als halbes Kästchen gezählt