=n×10-2 m= cm.
例2 (多选)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( )
A.把油酸分子视为球形,其直径即为油膜的厚度
B.让油酸在水面上充分散开,形成单分子油膜
C.油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
D.油酸分子直径的数量级是10-15 m
答案 AB
解析 油酸在水面上形成单分子油膜,将油酸分子视为球形,其分子直径即为膜的厚度,它等于滴在水面上的纯油酸的体积除以油膜的面积,而酒精已溶于水或挥发,故A、B对,C错.油酸分子直径的数量级为10-10 m,故D错.
二、实验数据处理
例3 在做"用油膜法估测分子的大小"实验中,油酸酒精溶液的浓度为104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,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1所示,坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm.
图1
(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,估测出油酸分子的直径.
答案 (1)2.32×10-2 m2 (2)1.2×10-11 m3
(3)5.2×10-10 m
解析 (1)用互补法数出在油膜轮廓范围内的格子数(面积大于半个方格的算一个,不足半个的舍去)为58个,油膜面积约为S=58×(0.02)2 m2=2.32×10-2 m2.
(2)因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL,且能求出溶液中含纯油酸的浓度为η=,故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V0=η=×6×10-4 mL=1.2×10-11 m3.
(3)把油膜的厚度视为油酸分子的直径,可估算出油酸分子的直径为D== m≈5.2×10-10 m.