油脂が水面で単分子膜を作る性質を利用して、アボガドロ定数や油脂の分子1個当たりの占める面積などを求めることができます。墨汁が外側に追いやられたところを方眼紙で写しとって、広がった油脂の単分子膜のおおよその面積を求める実験です。
「動 画」墨流しに準じて方眼紙を用いる
「実験タイトル」単分子膜から分子の大きさを求める
「サブタイトル」
「キーワード」単分子膜 分子量 アボガドロ定数 コロイド
「準備物」「操作手順」WEB非公開
「注意事項」
1. 石けん水は薄めに調整して練習を積んでから実施するとよい。
「解 説」
アボガドロ定数や物質量、分子の大きさ等の計算に:油脂が水面で単分子膜を作る性質を利用すると、油脂の分子1個当たりの占める面積などを求めることができます。墨汁が外側に追いやられたところを方眼紙で写しとれば、広がった油脂の単分子膜の面積を求めることができるのです。
油脂の分子量:M、秤りとった油脂の質量 gとして、これをエタノール等に溶解させ、V mL用のメスフラスコに入れて調整した場合の油脂のモル数nはn=m/Mであり、濃度C mol/Lは、C=n/vより、C=(m/M)/(V/1000)_①となる。
この濃度の溶液1滴の体積をv’ mLとすれば、その1滴中に含まれる油脂n’は、n’=C×(v’/1000)_②となります。
実験では50-100滴単位で全体量を出してから算出すると便利で、仮にx滴でy mLになったとすれば、1滴の体積v’は、v’=y/x mL。
さて、方眼紙に写し取った油膜の面積S ㎝2 から、油脂1分子当たりの面積(単位分子断面積)のs ㎝2 を求めてみますと…
…省略…
④の式を①②③で整理し直すと。
s=SVM/mv’ NA〔㎝2〕
「演 習」
◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。