Question

14．本實驗利用油酸在水面上形成一單分子層的油膜，估測分子的大�。畬嶒灢襟E如下：
①將5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，蓋上蓋并搖動，使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液，讀出該溶液的體積為N mL．
②用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中，記下當杯中溶液達到1mL時的總滴數(shù)n．
③在邊長約40cm的淺盤里倒入自來水，深約2cm，將少許石膏粉均勻地輕輕撒在水面上．
④用滴管往盤中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是該滴中的油酸就在水面上散開，形成油酸薄膜．
⑤將平板玻璃放在淺方盤上，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后可認為已形成單分子層油酸膜．用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫在玻璃板上．
⑥取下玻璃板放在方格紙上，量出該單分子層油酸膜的面積s．
在估算油酸分子大小時，可將分子看成球形．用以上實驗步驟中的數(shù)據和符號表示，油酸分子的半徑 r=$\frac{5}{2Nns}$．

Answer 1

分析 油膜法估測分子大小的實驗步驟為：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．

解答 解：所配制的酒精油酸溶液中油酸占比例為$\frac{5}{N}$；
單滴溶液中含油酸體積為：v=$\frac{1}{n}$×$\frac{5}{N}$；
則有d=$\frac{v}{s}$=$\frac{5}{nsN}$；
那么分子的半徑 r=$\frac{5}{2Nns}$；
故答案為：$\frac{5}{2Nns}$．

點評 本實驗是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個靠著一個，從而可以由體積與面積相除近似求出油膜的厚度．