实验二  阿伏加德罗常数的测定

实验目的

1．进一步了解阿伏加德罗常数的意义。

2．学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。

实验用品

胶头滴管、量筒 (10mL)、圆形水槽(直径30 cm)、直尺。

硬脂酸苯溶液。

实验步骤

1．测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸苯溶液的体积

取一尖嘴拉得较细的胶头滴管，吸入硬脂酸苯溶液，往小量筒中滴入1mL，然后记下它的滴数，并计算出1滴硬脂酸苯溶液的体积V1。

2．测定水槽中水的表面积

用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径，取其平均值。

3．硬脂酸单分子膜的形成

用胶头滴管(如滴管外有溶液，用滤纸擦去)吸取硬脂酸的苯溶液，在距水面约5cm处，垂直往水面上滴一滴，待苯全部挥发，硬脂酸全部扩散至看不到油珠时，再滴第二滴。如此逐滴滴下，直到滴下一滴后，硬脂酸溶液不再扩散，而呈透镜状时为止。记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。

4．把水槽中水倒掉，用清水将水槽洗刷干净后，注入半槽水，重复以上操作二次。重复操作时，先将滴管内剩余的溶液挤净，吸取新鲜溶液，以免由于滴管口的苯挥发引起溶液浓度的变化。取三次结果的平均值。

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5．计算

(1)如称取硬脂酸的质量为m，配成硬脂酸的苯溶液的体积为V，那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的质量为m／V。

(2)测得每滴硬脂酸苯溶液的体积为V1，形成单分子膜滴入硬脂酸溶液的滴数为(d-1)①，那么形成单分子膜需用硬脂酸的质量为：

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(3)根据水槽直径，计算出水槽中水的表面积S。已知每个硬脂酸分子的截面积A=2.2×10-15cm2，在水面形成的硬脂酸的分子个数为：S／A。

(4)根据(2)和(3)的结果，可计算出每个硬脂酸分子的质量为：

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(5)1mol

硬脂酸的质量等于284g(即M=284g／mol)，所以1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子个数，即阿伏加德罗常数N为：

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问题和讨论

1．如果观察硬脂酸苯溶液扩散的时间较长或滴管太粗，对实验结果有什么影响？

2．采取哪些措施，可以减少实验的误差？

当最后一滴硬脂酸溶液滴下后，这滴溶液在水面呈透镜状，说明这滴溶液没有扩散，即没有参与单分子膜的形成。这时单分子膜已经形成完毕，应停止滴入溶液，所以，在计算形成单分子膜所需硬脂酸溶液的滴数时，应将最后一滴减掉，即滴数计为d-1。