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用油膜法估测分子的大小

用油膜法估测分子的大小

将油酸滴在水面上形成单分子油膜,通过测量面积估算分子直径

坐标纸(2cm × 2cm)痱子粉已撒在水面

实验控制

油酸酒精溶液浓度1:10000
1:1000001:1000
每滴溶液体积0.05 mL
0.01 mL0.10 mL

实验步骤

  • ① 配制油酸酒精溶液(已知浓度)
  • ② 用量筒量取一定体积的溶液
  • ③ 在水面撒上薄薄一层痱子粉
  • ④ 将一滴溶液滴在水面上
  • ⑤ 待油膜稳定后描出轮廓
  • ⑥ 用坐标纸计算油膜面积

原理说明

d = V / S

假设油酸分子是球形的,且在水面形成紧密排列的单分子层。油膜的厚度就等于一个分子的直径 d。已知纯油酸的体积 V 和油膜面积 S,则分子直径 d = V / S。通常测得的分子直径数量级为 10⁻¹⁰ m。

实验技巧

• 痱子粉要撒均匀,但不能太厚

• 溶液滴入时要轻缓,避免溅起水花

• 待油膜完全展开稳定后再描轮廓

• 不完整的格子按半格计算