Оценка размеров молекул олеиновой кислоты.

Лабораторная работа
ОЦЕНКА РАЗМЕРОВ МОЛЕКУЛЫ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Оборудование: раствор (10 % или 15 %) олеиновой кислоты в спирте, пипетка,
кювета, линейка с миллиметровыми делениями, весы, разновес, стакан, ликоподий или
тальк, сосуд с дистиллированной водой.
Содержание работы
Если на поверхность воды капнуть немного раствора олеиновой кислоты в спирте,
спирт растворяется в воде и частично испаряется, а олеиновая кислота образует на
поверхности воды мономолекулярную пленку. Для наблюдения пленки и измерения её
площади на поверхность воды предварительно насыпают ликоподий или тальк. Олеиновая
кислота уменьшает поверхностное натяжение воды, поэтому плавающие частицы
вещества перемещаются от места падения к краям пленки, что приводит к появлению
«окна». Зная концентрацию олеиновой кислоты п и массу капли m, можно вычислить
объём V мономолекулярного слоя (пленки) на воде. Измерив диаметр «окна» пленки D,
можно вычислить её площадь S, а затем и толщину l.
Если плёнка состоит из одного слоя молекул, то её толщина l и есть длина молекулы
олеиновой кислоты.
Порядок выполнения работы
1. Определите методом взвешивания с помощью стакана и разновеса массу M 30-50
капель (N ) раствора олеиновой кислоты и найдите массу m одной капли раствора. Тогда
масса m0 олеиновой кислоты в капле при концентрации п (концентрация выражена в
процентах по массе) равна: m0 
n
n M
m
 .
100
100 N
2. Насыпьте на поверхность воды ликоподий (или тальк) и капните в центр кюветы с
высоты 1  2 мм одну каплю раствора. Измерьте линейкой диаметр «окна» в двух взаимно
перпендикулярных направлениях и определите средний диаметр D «окна».
3. Определите длину молекулы олеиновой кислоты, считая её равной толщине
мономолекулярного слоя, по следующей расчетной формуле: l  0,04
nM
. Расчетная
ND 2
Лабораторная работа: Оценка размеров молекулы олеиновой кислоты
формула получена из следующих выкладок: l 
2
V m0 1
nM 1 1
nM 1 4
.

 
  
 
S
 S 100 N  S 100 N  D 2
Плотность  олеиновой кислоты примите равной 895 кг/м3  1 кг/м3.
4.
Вычислите
относительную
и
абсолютную
погрешности
результата.
Относительную погрешность линейного размера молекулы олеиновой кислоты найдите по
формуле: l 
l M  2D
.



l
M

D
Абсолютную погрешность определите по формуле: l  l  l .
5. Запишите ответ с указанием абсолютной и относительной погрешностей и
сделайте вывод.
Примечание: При использовании весов, в соответствии с требованиями к процедуре
взвешивания тел на рычажных весах в физическом эксперименте, приходится учитывать,
чаще всего, погрешность гирь и погрешность самих весов. В школьных условиях для
измерения массы тел используется набор гирь (разновес) 4-го класса точности.
Погрешность гирь, входящих в набор гирь (разновес) 4-го класса точности, приведена в
таблице.
Номинальное
значение
10, 20,
массы
100 г
50 г
20 г
10 г
5 г 2 г 1 г 500 мг
200 мг
гирь
50 и
100 мг
Погрешность (в мг)
40
30
20
12
8
6
4
3
2
1
Погрешность весов (чувствительность прибора) равна половине массы наименьшей
гири, которая выводит весы из равновесия.
Погрешность измерения массы тела, таким образом, равна сумме погрешностей
использованных при взвешивании гирь и чувствительности весов.
Справка: химическая формула молекулы олеиновой кислоты С18Н34О2.
Контрольный вопрос: Почему в опыте используется спиртовой раствор олеиновой
кислоты, а не чистая кислота?