Question

2．在“用油膜法估测分子大小”实验中，油酸酒精溶液浓度为每10⁴mL溶液中有纯油酸7mL．用注射器测得1mL上述溶液为70滴．把一滴该溶液滴人盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廊，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示．坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：
（1）油酸膜的面积S=125cm²；
（2）每滴油酸酒精中含有纯油酸的体积V=1×10^-5mL；
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径d=8×10^-10m（本空保留一位有效数字）．

Answer 1

分析 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，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．

解答 解：（1）由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm² ，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125格，则油酸薄膜面积为：S=125cm²；
（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：
V=$\frac{7}{10000}×\frac{1}{70}$ml=1×10^-5ml；
（3）由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为：
d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1×1{0}^{-5}×1{0}^{-6}}{125×1{0}^{-4}}$=8×10^-10m．
故答案为：（1）125；（2）1×10^-5；（3）8×10^-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．