Question

在做“用油膜法估測分子大小”的實驗時，油酸酒精溶液的濃度為每1000ml，溶液中有純油酸1ml，用注射器測得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是

5×10^-6

mL，油酸膜的面積是

40

cm²．根據上述數據，估測出油酸分子的直徑是

1.25×10^-9．

m．利用單分子油膜法可以粗測分子的大小和阿伏加德羅常數，如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏加德羅常數的表達式為

6M

ρπd3

．

Answer 1

分析：在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑，掌握估算油膜面積的方法：所圍成的方格中，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去．

解答：解：1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積：
V=

1

200×1000

ml=5×10-6ml；
由于每格邊長為1cm，則每一格就是1cm²，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出40格，則油酸薄膜面積為：S=40cm²；
由于分子是單分子緊密排列的，因此分子直徑為：
d=

V

S

=1.25×10^-9．
分子直徑d=

V

S

，分子體積V0=

4

3

π(

d

2

)3=

1

6

πd3
則阿伏伽德羅常數N=

M ρ

1 6 πd3

=

6M

ρπd3

．
故答案為：5×10^-6，40cm²，1.25×10^-9．

6M

ρπd3

點評：掌握該實驗的原理是解決問題的關鍵，該實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑．