Question

Олеиновая кислота С17Н33СООН,  растекаясь по поверхности воды, покрытой тальком (тальковая пыль), образуется мономолекулярный слой. Диаметр молекулы олеиновой кислоты = 0,8 нм (8 А). Для проведения опыта по оценке размеров молекул необходимо сначала определить объём одной капли олеиновой кислоты, которая впоследствии будет помещена на поверхность воды. Для определения объёма капли необходимо с помощью лабораторной бюретки заполнить олеиновой кислотой сосуд известного объёма, подсчитывая при этом кол-во капель, падающих в сосуд из бюретки. Итак, определите площадь мономолекулярного слоя на поверхности воды, который был образован одной каплей олеиновой кислоты, если на заполнение сосуда объёмом 10 мл было израсходовано 800 капель. Площадь укажите в м^2 и округлите до десятых.​

Answer 1

Ответ:

ни разу не решала подобных задач, но давайте попробуем

объем раствора, вылитого на поверхность воды, исходя из его массы и плотности равен

V = m*p = 6*10^-6/895 = 6,7*10^-9 м3

толщина пленки d равна

d = V/S = 6,7*10^-9/1,5*10-2 = 4,5*10^-7 м

следовательно длина молекулы олеиновой кислоты не более 4,5*10^-7 м

это как описано в литературе

однако, в условии задачи еще есть молекулярная масса и массовая доля раствора

по идее их тоже надо как-то учитывать

если решать через моли, то у меня получается размер молекулы 2,4*10^-9 м

Answer 2

Для определения площади мономолекулярного слоя на поверхности воды, созданного одной каплей олеиновой кислоты, нам нужно сначала определить объем одной капли олеиновой кислоты, а затем использовать этот объем для вычисления площади слоя.

Известно, что на заполнение сосуда объемом 10 мл было израсходовано 800 капель олеиновой кислоты. Значит, объем одной капли равен:

Объем одной капли = Объем сосуда / Количество капель = 10 мл / 800 капель = 0,0125 мл = 0,0125 * 10^(-6) м^3 (переводим в кубические метры)

Теперь у нас есть объем одной капли олеиновой кислоты.

Для определения площади мономолекулярного слоя, давайте предположим, что каждая молекула олеиновой кислоты формирует монослой на поверхности воды. Тогда площадь этого монослоя будет равна сумме площадей всех молекул, которые поместились в объеме одной капли.

Для вычисления этой площади, нам нужно знать, сколько молекул олеиновой кислоты содержится в одной капле. Для этого мы можем воспользоваться молярной массой олеиновой кислоты и объемом одной капли.

Молярная масса олеиновой кислоты (C17H33COOH): Масса одной молекулы = 1712 + 331 + 2*16 + 12 + 16 = 282 г/моль

Теперь можем вычислить количество молекул в одной капле:

Количество молекул = (Объем одной капли) / (Молярная масса) = (0,0125 * 10^(-6) м^3) / (282 * 10^(-3) кг/моль) = 4,43 * 10^19 молекул

Теперь, чтобы найти площадь мономолекулярного слоя, предположим, что молекулы олеиновой кислоты формируют плотно упакованный монослой на поверхности воды. Тогда площадь этого слоя будет равна произведению площади одной молекулы на количество молекул в капле:

Площадь мономолекулярного слоя = (Площадь одной молекулы) * (Количество молекул в капле)

Площадь одной молекулы можно приближенно рассчитать, предполагая, что она имеет круглую форму:

Площадь одной молекулы = π * (Диаметр молекулы/2)^2 = π * (0,8 нм / 2)^2 = π * (0,4 нм)^2 = π * 0,16 нм^2

Теперь можем вычислить площадь мономолекулярного слоя:

Площадь мономолекулярного слоя = (π * 0,16 нм^2) * (4,43 * 10^19 молекул) = 2,23 * 10^19 π нм^2

Теперь округлим этот результат до десятых:

Площадь мономолекулярного слоя ≈ 7,02 * 10^19 нм^2 (поскольку π округляем до десятых)

Чтобы перевести это значение в квадратные метры (1 м = 10^9 нм), умножим его на (10^(-9))^2:

Площадь мономолекулярного слоя ≈ 7,02 * 10^19 * (10^(-9))^2 м^2 ≈ 7,02 м^2 (округлено до десятых)

Итак, площадь мономолекулярного слоя на поверхности воды, образованного одной каплей олеиновой кислоты, составляет приблизительно 7,02 м^2.