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用油膜法估測分子的大小

用油膜法估測分子的大小

將油酸滴在水面上形成單分子油膜,通過測量面積估算分子直徑

座標紙(2cm × 2cm)痱子粉已撒在水面

實驗控制

油酸酒精溶液濃度1:10000
1:1000001:1000
每滴溶液體積0.05 mL
0.01 mL0.10 mL

實驗步驟

  • ① 配製油酸酒精溶液(已知濃度)
  • ② 用量筒量取一定體積的溶液
  • ③ 在水面撒上薄薄一層痱子粉
  • ④ 將一滴溶液滴在水面上
  • ⑤ 待油膜穩定後描出輪廓
  • ⑥ 用座標紙計算油膜面積

原理說明

d = V / S

假設油酸分子是球形的,且在水面形成緊密排列的單分子層。油膜的厚度就等於一個分子的直徑 d。已知純油酸的體積 V 和油膜面積 S,則分子直徑 d = V / S。通常測得的分子直徑數量級為 10⁻¹⁰ m。

實驗技巧

• 痱子粉要撒均勻,但不能太厚

• 溶液滴入時要輕緩,避免濺起水花

• 待油膜完全展開穩定後再描輪廓

• 不完整的格子按半格計算