Молекулалық физика
№ 1 ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ жұмысЫ
МОЛЕКУЛА ӨЛШЕМІН АНЫҚТАУ
Жұмыстың мақсаты: зат молекуласының өлшемін жанама жолмен анықтап үйрену.
Құрал-жабдықтар: ЛКТ-2 ішінен: шишадағы (флакондағы) олейн қышқылы және спирт, үш шприц, таза шиша, тальк, 3-4 литр көлемді ыдыс, өлшеуіш сызғыш, су.
Назар аударыңыз! Шприцтердің биркамен қамтамасыз етілуіне байланысты, әрбір шриц тек қана бір сұйықты дозалау үшін қолданылады.
ЖҰМЫСТЫҢ Қысқаша теорияСЫ
Олейн қышқыл молекулаларының ұзындығы мен диаметрін, су бетіндегі қышқыл тамшысының жайылу ауданы бойынша анықтауға болады.
Егер жеңіл буланатын сұйықтықтағы қышқыл ерітінділерінің тамшысы тығындық ұнтақпен немесе талькпен себілсе, онда ерітінді тез буланады да, қышқыл су бетінде мономолекулалық қабат болып ағады.
Олеин қышқылы - бір негізді қаныққан карбон қышқылы
CH3(CH2)7CH=CH(CH)2COOH.
Дақтың S ауданын өлшеу бір молекула ауданы қимасының өлшеумен бірдей
(1.1)
мұндағы S - сұйықтық бетіндегі олеин қышқылы, N - тамшыдағы молекулалар саны, D - дақ диаметрі.
Тамшыдағы молекулалар саны былай анықталады:
(1.2)
мұндағы m-қышқыл тамшысының массасы, М - қышқылдың молекулалық массасы, NA - Авагадро тұрақтысы. Сонда жайылған бір молекуланың ауданы мынадай:
(1.3)
Молекула ұзындығын шамамен былай анықтауға болады:
, мұндағы мономолекулалық қабаттың көлемі, ал ρ - олеин қышқылының тығыздығы, S-дақ ауданы.
Сонда:
(1.4)
Молекуланың көлденең өлшемін былай табуға болады:
(1.5)
« Молекула өлшемі» жинағының (комплект) элементтерімен жұмыс жасау үшін, ол студенттің жұмыс үстеліне қойылады. ЛКТ-2 құрамынан қосымша 2-4 литрлік тостақ және сызғыш қолданылады. Әрбір шприц бірғана сұйықтық мөлшерлеу үшін қолданылуы тиіс екенін мұқият қадағалау керек (1.1-сурет). Шприцтер сызығы (бирка) бойынша ажыратылады.
Су бетіндегі олеин қышқылының (C17H33COOH) белгілі мөлшерімен дақ өлшемі анықталады. Олеин қышқылының мольдік массасы M=282 г/моль мен тығыздығы ρ=0,89 г/см3. Этиль спирті - C2H5OH .
ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАЛУ ТӘРТІБІ
1 әдіс
1. 0.3%-тік олеин қышқылының спирттік ерітіндісін пайдаланыңыздар. Ол этил спирті және олеин қышқылымен дайындалады. 0.3%-тік ерітінді керек болғандықтан:
0,3г+99,7г=100г
мұндағы 0,3г- олеин қышқылы, 99,7г- этил спирті. 200 температурадағы этил спиртінің тығыздығы ρ=843 кг/м3, олеин қышқылының тығыздығы ρ=890 кг/м3. Екі сұйықтықтың тығыздығы шамалас болғандықтан төмендегі формуланы қолдануға болады:
мұндағы тзат - олеин қышқылы, теріткіш - этил спирті, ал т ерітінді =тзат+ теріткіш
2. Ыдысқа толтыра су құйып, бетіне ұнтақ (тальк) себіңіздер. Себілген ұнтақ су бетіне жұқа қабат болып, тегіс жайылуы керек.
3. Сұйықтықты өлшейтін арнайы жіңішке әйнек түтікке (бюретка) 0.3%-тік олеин қышқылының спирттік ерітіндісін құйыңыздар және 2-3 мм биіктікте тамызғыштың (пипетка) көмегімен бір тамшы ерітіндіні ұнтақ салынған су бетінің ортасына тамызыңыздар.
4. Тамшы су бетіне жайылған соң, сызғыштың көмегімен екі өзара перпендикуляр бағыттағы тамған дақтың D1 және D2 диаметрлерін өлшеңіздер.
5. Жоғарыдағы 1-3 пунктте қайталап тәжірибені үш рет жасаңыздар, ол үшін ұнтақ салынған ыдысты әрбір тәжірибе жасаған сайын тазалап жуып отырыңыздар. Алынған нәтижелерді төмендегі 1.1-кестеге жазыңыздар.
1.1 кесте
Достарыңызбен бөлісу: |