配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或细石膏粉)、注射器、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸.
3.实验步骤
(1)用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液,缓缓推动活塞,使溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积V1时的滴数n,算出一滴油酸酒精溶液的体积V′=.再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度η,算出一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积V=V′η.
(2)在水平放置的浅盘中倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上,再用注射器将配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上.
(3)待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板平放到浅盘上,然后用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上.
(4)将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油膜的面积S(以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,计算轮廓范围内的正方形个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个).
(5)根据测出的一滴油酸酒精溶液里油酸的体积V和油酸薄膜的面积S,求出油膜的厚度d,则d可看做油酸分子的直径,即d=.
4.注意事项
(1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置,以免浓度改变,造成较大的实验误差.
(2)实验前应注意,浅盘是否干净,否则难以形成油膜.
(3)浅盘中的水应保持平衡,痱子粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上.
(4)向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成.
(5)待测油酸液面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓.
例1 在做"用油膜法估测分子的大小"实验中,104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有50滴.把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里,待油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,然后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图3所示,坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm.
图3
(1)油膜的面积是多少?
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径.
答案 (1)2.32×10-2 m2 (2)1.2×10-11 m3 (3)5.2×10-10 m