實驗目的
1．進一步了解阿伏加德羅常數的意義。
2．學習用單分子膜法測定阿伏加德羅常數的原理和操作方法。
實驗用品
膠頭滴管、量筒（10 mL）、圓形水槽（直徑 30 cm）、直尺。
硬脂酸的苯溶液。
實驗原理
硬脂酸能在水面上擴散而形成單分子層，由滴入硬脂酸剛好形成單分子膜的質量m及單分子膜面積s，每個硬脂酸的截面積A，求出每個硬脂酸分子質量m分子，再由硬脂酸分子的摩爾質量M，即可求得阿伏加德羅常數N。
實驗步驟
1．測定從膠頭滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的體積
取一尖嘴拉得較細的膠頭滴管，吸入硬脂酸的苯溶液，往小量筒中滴入 1mL，然后記下它的滴數，并計算出 1滴硬脂酸苯溶液的體積V1。
2．測定水槽中水的表面積
用直尺從三個不同方位準確量出水槽的內徑，取其平均值。
3．硬脂酸單分子膜的形成
用膠頭滴管（如滴管外有溶液，用濾紙擦去）吸取硬脂酸的苯溶液在距水面約 5 cm處，垂直往水面上滴一滴，待苯全部揮發(fā)，硬脂酸全部擴散至看不到油珠時，再滴第二滴。如此逐滴滴下，直到滴下一滴后，硬脂酸溶液不再擴散，而呈透鏡狀時為止。記下所滴硬脂酸溶液的滴數d。
4．把水槽中水倒掉，用清水將水槽洗刷干凈后，注入半槽水，重復以上操作二次。重復操作時，先將滴管內剩余的溶液擠凈，吸取新鮮溶液，以免由于滴管口的苯揮發(fā)引起溶液濃度的變化。取三次結果的平均值。
5．計算
�。�1）如稱取硬脂酸的質量為m，配成硬脂酸的苯溶液的體積為V，那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的質量為m／V。
�。�2）測得每滴硬脂酸的苯溶液的體積為V1，形成單分子膜滴入硬脂酸溶液的滴數為（d—1）（詳見注釋），那么形成單分子膜需用硬脂酸的質量為：
�。�3）根據水槽直徑，計算出水槽中水的表面積S。已知每個硬脂酸分子的截面積A=2.2×10－15cm2，在水面形成的硬脂酸的分子個數為：S／A。
�。�4）根據（2）和（3）的結果，可計算出每個硬脂酸分子的質量為：
�。�5） 1mol硬脂酸的質量等于284g（即 M=284g／mol），所以 1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子個數，即阿伏加德羅常數N為：
注釋：當最后一滴硬脂酸溶液滴下后，這滴溶液在水面呈透鏡狀，說這滴溶液沒有擴散，即沒有參與單分子膜的形成。這時單分子膜已經形成完畢，應停止滴入溶液，所以，在計算形成單分子膜所需硬脂酸溶液的滴數時，應將最后一滴減掉，即滴數計為d—1。
說明：
一、實驗成功標志
根據實驗數據計算的阿伏加德羅常數 NA在（5-7）×1023范圍內為成功。
二、失敗征象
實驗測定的阿伏加德羅常數數量級不等于1×1023。
三、原因分析
1．因為苯是易揮發(fā)的溶劑，故在配制、使用硬脂酸苯溶液的過程中因為苯的揮發(fā)，造成濃度的變化。
2．在測量每滴硬脂酸苯溶液體積時是連續(xù)滴液的，在形成單分子膜時的滴液是間歇的，同時，滴管內液體多少不同，手捏膠頭的力不同這些因素，均可導致液滴的大小不均勻。
3．水槽洗滌不干凈，將會造成很大的誤差。
4．水槽水面直徑測量不準確也會造成誤差。
四、注意問題
1．苯中有少量的水，可用無水氯化鈣或氧化鈣除去。
2．配好待用的硬脂酸苯溶液一定要嚴加密封，防止苯的揮發(fā)。在使用過程中要隨時加塞塞住。
3．在使用膠頭滴管滴液時，均要采取垂直滴入法，以保持液滴大小均勻。
4．在形成單分子膜的過程中，應保持水面平靜，防止單分子膜重疊。
5．水槽的洗滌：每做完一次實驗，一定要把水槽洗滌干凈。否則，第二次實驗所需硬脂酸苯溶液的滴數將明顯減少，因為殘留在水槽內的硬脂酸分子會占據部分水面。洗滌方法：用自來水充滿水槽，讓水從水槽邊溢出，反復2-3次即可。