第2节　学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小

　　一、实验目的

　　　用油膜法估测分子的大小．

　　二、实验原理

　　　把一滴油酸(油酸的分子式为C17H33COOH)滴到水面上，油酸的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是C17H33-，另一部分是-COOH，-COOH对水有很强的亲和力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，(其中的酒精溶于水中并很快挥发)在水面上形成一层纯油酸薄膜，其中C17H33-部分冒出水面，而-COOH部分留在水中，油酸分子直立在水面上，形成一个单分子层油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油酸分子的直径，如图所示是单分子油膜侧面的示意图，如果事先测出油酸液滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以估算出油酸分子的直径．

　　三、实验器材

　　量筒，注射器，浅盘，油酸酒精溶液，玻璃板，坐标纸，痱子粉或滑石粉，细彩笔，水．

　　四、实验步骤

　　1．用注射器吸入一定体积(如1 mL)事先配制好的油酸的酒精溶液，再均匀地滴出，记下滴出的滴数，即可算出一滴油酸酒精溶液的体积V0.

　　2．在边长约30～40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或滑石粉均匀地撒在水面上，用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其散开．

　　3．当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，用细彩笔仔细地把油酸膜的形状画在玻璃板上．

　　4．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数学的方法估算出油膜的面积S.

　　5．根据油酸酒精溶液的浓度和已测出的一滴油酸酒精溶液的体积V0，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.

　　6．用公式D＝(D为油酸分子直径)，计算得到油酸分子的大小．

　　五、数据处理

　　1．一滴油酸溶液的平均体积\s\up6(－(－)

　　\s\up6(－(－)＝.

　　2．一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V

　　V＝\s\up6(－(－)×油酸溶液的体积比.

　　3．油膜的面积S＝n×1 cm2(n为有效格数，小方格的边长为1 cm)．

　　4．分子直径D＝(代入数据时注意单位的统一)．

　　六、注意事项

　　1．油酸酒精溶液配制好后，不要长时间放置，以免造成溶液浓度改变，产生误差．油酸酒精溶液的浓度以小于0.001为宜．

2．实验之前应练习好滴定方法，注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内．