Question

某同學采用了“油膜法”來粗略測定分子的大小：將1cm³的油酸溶于酒精，制成了200cm³的溶液，測得50滴油酸的總體積為1cm³；將一滴該溶液滴在水面上形成一層油膜，待油膜層不再擴散時，將玻璃片蓋在容器上，用水筆在玻璃片上描繪出油膜層的輪廓，再將玻璃片平放在坐標方格紙上，如圖所示．已知方格紙每小格的邊長為1cm，則油膜的面積為

0.02

m²，該同學測出的油酸分子的直徑為

5×10^-8

m（結果均保留一位有效數字）．

Answer 1

分析：在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．估算油膜面積時，面積達一半或超過一半算一個，小于一半的舍去．

解答：解：由于每格邊長為1cm，則每一格面積是1cm²，估算油膜面積時，超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出40格，則油酸薄膜面積為：S=200cm²=0.02m²．
純油酸的體積 V=1×

1

200

×

1

50

cm³=10^-4cm³=10^-10m³．
由于油酸分子是單分子緊密排列的，因此分子直徑為：
 d=

V

S

=

10-10

0.02

m=5×10^-8m
故答案為：0.02，5×10^-8．

點評：掌握該實驗的原理是解決問題的關鍵，該實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑．