Question

20．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用移液管量取0.10mL油酸，移到量瓶中，再加入酒精使油酸溶解，最后得到 250mL油酸酒精溶液．用滴管吸取这种溶液，向空量筒中滴入100滴，溶液的液面达到量筒中1.0mL的刻度．再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下5滴，在水面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示．坐标格的正方形大小为2cm×2cm．由图可以估算出油膜的面积是2.4×10^-2m²由此估算出油酸分子的直径是8.3×10^-10m（计算结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去．
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．

解答 解：由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm² ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为：
  S=60×4cm²=240cm²=2.4×10^-2m²；
5滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：
 V=5×$\frac{1}{100}$×$\frac{0.1}{250}$mL=2×10^-5mL=2×10^-11m³
由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为：
 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-11}}{2.4×1{0}^{-2}}$=8.3×10^-10 m
故答案为：2.4×10^-2，8.3×10^-10．

点评 掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径．