在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗中,實驗簡要步驟如下:首先,將配制好的油酸酒精溶液通過量筒測出1滴此溶液的體積。然后,將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上,等待形狀穩定后。接下來,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆描繪出油酸膜的形狀。之后,將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,按不足半個舍去,多于半個的算一個,統計出油酸薄膜的面積。最后,用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積,恰好就是油酸分子的直徑。
采用估算的方法求油膜的面積,通過數正方形的個數:面積超過正方形一半算一個,不足一半的不算,數出正方形的總個數乘以一個正方形的面積,近似算出油酸膜的面積。實驗得出油酸膜面積為S=56×4cm2=224cm2=2.24×10-2m2;每滴溶液中含有純油酸的體積為:1/50×6×104×10-6m3=1.2×10-11m3。將油酸分子看成球形,且不考慮分子間的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑。由此得出油酸分子直徑d=V/S。
通過計算得知,每滴溶液中純油酸的體積為1.2×10-11m3,油膜面積為2.24×10-2m2,代入公式d=V/S,可以計算得出油酸分子直徑d=6×10-10m。