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实验题27 油膜法测分子直径

(2017-05-02 22:31:38)

用油膜法估测分子大小的实验中,首先要确定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,具体做法是:把浓度为η的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下滴入溶液滴数n时、量筒内增加的体积为V,则一滴溶液中纯油酸的体积为 Vη/n ;然后将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,记下如图油酸分布图,已知图中每个正方形小方格的面积为S0.则油酸分子直径大小的表达式为 Vη/57nS0 

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分析:

根据浓度按比例算出纯油酸的体积;把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由d=V/S可以求出直径大小.

解答:

解:一滴溶液中纯油酸的体积v0= Vη/n

根据油膜分布图可知,大约有57个小格子,则油膜的面积为57S0,则d=v0/57S0= Vη/57nS0

故答案为:Vη/nVη/57nS0


补充: 实验 用油膜法估测分子的大小

1、实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积:先了解配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V 
2
、油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以1cm边长的正方形为单位,用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S(以cm2为单位)。 

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 3
、由d=V/S算出油膜的厚度,即分子直径的大小。

4、为了使实验顺利完成,实验具体操作中应注意以下几点:

1)油酸溶液配制后不要长时间放置,以免改变浓度,增大实验误差.

2)注射器针头高出水面的高度应在1cm之内.当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,是由于针头中酒精挥发所致,不影响实验效果.

3)实验之前要训练好滴法.

4)待测油酸面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓.扩散后收缩有两个可能原因:第一,水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复;第二,酒精挥发后液面收缩.

5)当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样可保持盘的清洁.

6)在盘的中央加痱子粉,使粉自动扩散至均匀,这是由于以下两种因素所致:第一,加粉后水的表面张力系数变小,水将粉粒拉开;第二,粉粒之间的排斥.这样做,比将粉撒在水面上的实验效果好.

7)本实验只要求估算分子大小,实验结果数量级符合要求即可.

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