Question

6．油酸酒精溶液的浓度为每10 000mL油酸酒精溶液中有油酸6mL，用滴管向量筒内滴75滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．若把一滴这样的溶液入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图所示．
（1）若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为1.15×10^-2m²；
（2）每一滴酒精油酸溶液含有纯油酸的体积为8×10^-12m³；
（3）根据上述数据，估算出油酸分子的直径7×10^-10m（保留一位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形面积一半的算一个，不足一半的舍去，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；
（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积；
（3）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，由公式d=$\frac{V}{S}$ 可以求出分子直径大小．

解答 解：（1）每个正方形的面积为S₁=（10mm）²=1×10^-4m²
面积超过正方形面积一半的正方形的个数为115个
则油酸膜的面积约为 S=115S₁=115×10^-4m²=1.15×10^-2m²；
（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=$\frac{6}{10000}×\frac{1}{75}$mL=8×10^-12m³
（3）把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：
   d=$\frac{V}{S}$=$\frac{8×1{0}^{-12}}{1.15×1{0}^{-2}}$m=7×10^-10m
故答案为：（1）1.15×10^-2；（2）8×10^-12；（3）7×10^-10．

点评 本实验关键要建立模型，此题不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了．计算时注意单位的换算．