单分子膜法测阿伏伽德罗常数

1、简易测量阿伏伽德罗常数的方法  阿伏加德罗常数的测定与原理 阿伏加德罗常数的符号是NA,单位是每摩（mol-1），数值是      NA = (6.0221376±0.0000036)×1023 /mol阿伏加德罗常数由实验测定。它的测定精确度随着实验技术的发展而不断提高。测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、X射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。这些方法的理论依据不同，但测定结果几乎一样，可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。例如：用含Ag+的溶液电解析出1mol的银，需要通过96485.3C（库仑）的电

2、量。已知每个电子的电荷是1.60217733×10-19C,则NA =       下面着重介绍单分子膜法测定常数的操作方法。  实验目的1进一步了解阿伏加德罗常数的意义。2学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。实验用品胶头滴管、量筒（10 mL）、圆形水槽（直径 30 cm）、直尺。硬脂酸的苯溶液。实验原理硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层，由滴入硬脂酸刚好形成单分子膜的质量m及单分子膜面积s，每个硬脂酸的截面积A，求出每个硬脂酸分子质量m分子，再由硬脂酸分子的摩尔质量M，即可求得阿伏加德罗常数N。

3、实验步骤1测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积取一尖嘴拉得较细的胶头滴管，吸入硬脂酸的苯溶液，往小量筒中滴入 1mL，然后记下它的滴数，并计算出 1滴硬脂酸苯溶液的体积V1。2测定水槽中水的表面积用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径，取其平均值。3硬脂酸单分子膜的形成用胶头滴管（如滴管外有溶液，用滤纸擦去）吸取硬脂酸的苯溶液在距水面约 5 cm处，垂直往水面上滴一滴，待苯全部挥发，硬脂酸全部扩散至看不到油珠时，再滴第二滴。如此逐滴滴下，直到滴下一滴后，硬脂酸溶液不再扩散，而呈透镜状时为止。记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。4把水槽中水倒掉，用清水将水槽洗刷干净后，注入半槽水，重复以上操作二

4、次。重复操作时，先将滴管内剩余的溶液挤净，吸取新鲜溶液，以免由于滴管口的苯挥发引起溶液浓度的变化。取三次结果的平均值。5计算（1）如称取硬脂酸的质量为m，配成硬脂酸的苯溶液的体积为V，那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的质量为mV。（2）测得每滴硬脂酸的苯溶液的体积为V1，形成单分子膜滴入硬脂酸溶液的滴数为（d1）（详见注释），那么形成单分子膜需用硬脂酸的质量为：（3）根据水槽直径，计算出水槽中水的表面积S。已知每个硬脂酸分子的截面积A=2.2×1015cm2，在水面形成的硬脂酸的分子个数为：SA。（4）根据（2）和（3）的结果，可计算出每个硬脂酸分子的质量为：（5） 1mol硬脂酸

5、的质量等于284g（即 M=284gmol），所以 1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子个数，即阿伏加德罗常数N为：注释：当最后一滴硬脂酸溶液滴下后，这滴溶液在水面呈透镜状，说这滴溶液没有扩散，即没有参与单分子膜的形成。这时单分子膜已经形成完毕，应停止滴入溶液，所以，在计算形成单分子膜所需硬脂酸溶液的滴数时，应将最后一滴减掉，即滴数计为d1。说明：一、实验成功标志根据实验数据计算的阿伏加德罗常数 NA在（5-7）×1023范围内为成功。二、失败征象实验测定的阿伏加德罗常数数量级不等于1×1023。三、原因分析1因为苯是易挥发的溶剂，故在配制、使用硬脂酸苯溶液的过程中因为苯的挥发，造成浓度的变化。2在测量每滴硬脂酸苯溶液体积时是连续滴液的，在形成单分子膜时的滴液是间歇的，同时，滴管内液体多少不同，手捏胶头的力不同这些因素，均可导致液滴的大小不均匀。3水槽洗涤不干净，将会造成很大的误差。4水槽水面直径测量不准确也会造成误差。四、注意问题1苯中有少量的水，可用无水氯化钙或氧化钙除去。2配好待用的硬脂酸苯溶液一定要严加密封，防止苯的挥发。在使用过程中要随时加塞塞住。3在使用胶头滴管滴液时，均要采取垂直滴入法，以保持液滴大小均匀。4在形成单分子膜的过程中，应保持水面平静，防止单分子膜重叠。5水槽的洗涤：每做完一次