Dimensioni di una molecola

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Giustino Ferrante
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1 Dimensioni di una molecola Thomas Bellotti 19 novembre 010 Indice 1 Scopo Scopo dell esperienza Molecola presa come campione Materiali.1 Materiali parte pratica Materiali calcoli Procedimento.1 Parte pratica dell esperienza Operazioni di calcolo Dati e calcoli 4.1 Dati sperimentali Calcoli Risultati e conclusioni Tabella dati dei gruppi Conclusioni Scopo 1.1 Scopo dell esperienza Lo scopo dell esperienza é stimare le dimensioni delle molecole. 1. Molecola presa come campione La molecola presa in considerazione é quella dell acido oleico (C 18 H 4 O ) 1, che ha la caratteristica peculiare di disporsi sull acqua in un unico strato spesso solo una molecola. 1 formula bruta dell acido oleico. 1

2 Materiali.1 Materiali parte pratica Per la parte pratica dell esperienza necessita dei seguenti materiali: un becker da 400 ml di portata; una soluzione in alcol etilico di acido oleico allo 0.% (C 18 H 4 O ); del talco in polvere (Mg Si 4 O 10 (OH) ); un grosso vassoio in plastica; una navicella con il fondo forato; una riga millimetrata; dell acqua.. Materiali calcoli Invece, per la parte riguardante i calcoli, sono necessari i seguenti strumenti: della carta per gli appunti; una calcolatrice; una penna; Procedimento.1 Parte pratica dell esperienza Questa prima parte della sezione spiega come effettuare la parte pratica dell esperienza. 1. prendere il vassoio di plastica e appoggiarlo sul banco, verificando che quest ultimo possa produrre vibrazioni il meno possibile;. utilizzando il becker, riempire il vassoio per circa i 4 di acqua;. depositare sull acqua della polvere di talco muovendo la navicella in cui esso é contenuto e badando che esso cada in modo uniforme sulla superficie dell acqua; 4. al centro del vassoio, depositare con il contagocce una goccia di soluzione di acido oleico; 5. misurare tre diametri dell acido oleico che si é espanso sulla superficie dell acqua (il diametro maggiore, quello piú piccolo e quello medio). La parte pratica dell esperienza si conclude cosí.

3 . Operazioni di calcolo Al fine di calcolare le dimensioni di una singola molecola di acido oleico, sono necessari tutti i seguenti calcoli: 1. calcolo del valore medio dei diametri della macchia di acido oleico: diametro macchia = diametro max + diametro min + diametro med. valore dell area della macchia: area macchia = raggio π = ( diametro macchia ) π. volume della goccia versata. Qui c é da aprire una piccola parentesi, perché per calcolare questo valore abbiamo dovuto versare moltissime gocce di acido in un cilindro fino a quando non arrivavamo ad un valore prestabilito. Il calcolo da noi effettuato risulta quindi il seguente: volume goccia = volume cilindro gocce 4. calcolo della quantitá di acido oleico in ogni goccia: 5. calcolo dell altezza della molecola: acido goccia = volume goccia 0.00 altezza molecola = diametro molecola = acido goccia area macchia 6. ora calcoliamo il volume della molecola, come se la macchia fosse un cilindro. volume molecola = 4 π raggio molecola = 4 π (diametro molecola ) 7. calcolo del peso della molecola di acido oleico: peso molecola = densita acido volume molecola Si conclude cosí anche la parte ralativa ai procedimenti di calcolo. 4 Dati e calcoli 4.1 Dati sperimentali Sono qui raccolti i principali dati sperimentali raccolti durante la parte pratica. diametro max = 16.8 cm diametro min = 11.0 cm diametro med = 14.8 cm Abbiamo poi verificato che la densitá dell acido oleico é di 0.87 g/cm Numero gocce versate nel cilindro per un millilitro: 8 gocce. quando viene messo sul vassoio riempito d acqua, l acido oleico non si scioglie, mentre l alcol forma una soluzione, e quindi nei nostri calcoli va conteggiato solo l acido.

4 4. Calcoli Per prima cosa procediamo nel calcolare la media del valore dei diametri della macchia: diametro macchia = ( ) cm Successivamente si calcola l area della macchia: = 14. cm area macchia = (14. cm) π = 158 cm π = 158 cm In seguito si calcola il volume della goccia versata con il seguente calcolo: volume goccia = 1 ml 8 = cm Calcoliamo il volume di acido oleico per ogni goccia versata: acido goccia = (1. 10 ) cm 0.00 = cm In seguito calcoliamo l altezza della molecola di acido oleico: altezza molecola = cm 158 cm = cm Calcoliamo il volume 4 della singola molecola di acido oleico: volume molecola = 4 π ( cm ) = 4 π ( ) cm = cm Per ultima cosa calcoliamo il peso della molecola: peso molecola = 0.87 Si conclude cosí la sezione dei calcoli. 5 Risultati e conclusioni 5.1 Tabella dati dei gruppi g cm ( ) cm = g gruppo volume molecola (cm ) peso molecola (g) media dando per scontato che essa abbia forma sferica. 4 utilizziamo la formula del volume del cilindro. 4

5 5. Conclusioni Capiamo perció, guardando la media delle dimensioni della molecola di acido oleico (che tra l altro é piuttosto grossa rispetto ad altre molecole) quanto esse siano piccole. Quindi, in base al valor medio dei nostri risultati, concludiamo che il volume di una molecola di acido oleico sia grande cm. 5

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