1. 油膜法で分子の直径を測定する基本原理は何ですか？
- A. オレイン酸が水面上に単分子層を形成し、油膜の厚さが分子の直径に等しい
- B. オレイン酸が水中に完全に溶解し、溶液の濃度から分子の大きさを計算する
- C. 光学顕微鏡でオレイン酸分子を直接観察する
- D. オレイン酸の蒸発速度から分子の大きさを推算する
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油膜法による分子サイズの推定 - 練習問題
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油膜法で分子の直径を測定する基本原理は何ですか？
油膜法による分子サイズの推定 - 練習問題 - 問題バンク
油膜法による分子サイズ推定実験の理解度を確認します。実験原理、公式による計算、誤差分析、実験計画に関する問題を含みます。
2. 実験で水面にベビーパウダーを撒く目的は何ですか？
- A. 油膜の境界を見やすくし、輪郭を描きやすくする
- B. オレイン酸の水面上での広がりを加速させる
- C. 水の蒸発を防ぐ
- D. 油膜の面積を大きくする
3. ある実験で、オレイン酸アルコール溶液の濃度が $1:10000$、1滴の溶液体積が $0.05\ \text{mL}$、油膜面積が $80\ \text{cm}^2$ でした。オレイン酸分子の直径はおよそいくらですか？
- A. $6.25 \times 10^{-10}\ \text{m}$
- B. $6.25 \times 10^{-8}\ \text{m}$
- C. $6.25 \times 10^{-12}\ \text{m}$
- D. $5.0 \times 10^{-6}\ \text{m}$
4. 実験でオレイン酸をアルコールで希釈する理由は何ですか？
- A. 1滴の溶液に含まれる純粋なオレイン酸の量を極めて少なくし、水面上に十分薄い単分子層を形成しやすくする
- B. アルコールがオレイン酸分子の直径を大きくする
- C. アルコールによりオレイン酸が水底に沈みやすくなる
- D. アルコールが水面の表面張力を増大させる
5. オレイン酸の量が多すぎて、油膜が浅い水槽の縁を超えた場合、実験にどのような影響がありますか？
- A. 真の油膜面積を測定できず、計算される分子の直径が実際より大きくなる
- B. 測定結果には影響しない
- C. 計算される分子の直径が実際より小さくなる
- D. 油膜が単分子層から二分子層に変わる
6. 本実験の格子計数法で「不完全な格子は半格として数える」ことの物理的根拠は何ですか？
- A. 統計平均：多数の不完全な格子の中で、半格以上覆われているものと半格未満のものの数がほぼ同数
- B. すべての不完全な格子の覆われた面積がちょうど半格に等しい
- C. 計算結果を大きくするため
- D. これは単なる慣例で物理的根拠はない
7. 溶液濃度（$1:10000$）を一定にしたまま、1滴の溶液体積を $0.05\ \text{mL}$ から $0.10\ \text{mL}$ に増やすと、油膜面積はどう変化しますか？
- A. 面積は約2倍になる
- B. 面積は約4倍になる
- C. 面積は変わらない
- D. 面積は約 $\sqrt{2}$ 倍になる
8. 次のうち、測定される分子の直径が実際より小さくなる操作はどれですか？
- A. 油膜の輪郭を実際より大きく描いた
- B. ベビーパウダーを厚く撒きすぎて油膜の広がりが妨げられた
- C. 純粋なオレイン酸の体積を計算する際に、濃度の値を実際より大きく見積もった
- D. 期限切れで変質したオレイン酸アルコール溶液を使用した
9. 本実験で得られるオレイン酸分子の直径は約 $10^{-10}\ \text{m}$ ですが、このスケールを理解するのに最も適した比較はどれですか？
- A. 卓球ボールの直径の約100億分の1
- B. 髪の毛の太さの約10分の1
- C. 細菌と同程度の大きさ
- D. 可視光の波長と同程度
10. 本シミュレーション実験で、濃度が油膜面積に与える影響を調べるための正しい実験方法はどれですか？
- A. 滴下量を一定に保ち、濃度を変えて、異なる濃度での油膜面積を比較する
- B. 濃度と滴下量を同時に変える
- C. 濃度を一定に保ち、滴下量を変える
- D. 1回の実験だけで結論を出す