Dimensiones Moleculares

DIMENSIONES MOLECULARES, ESTIMACIÓN DEL NUMERO DE AVOGADRO

Nombre del Alumno:

Nombre de Profesor:

Sección:

Resumen:

En este experimento, se agregará una pequeña cantidad de ácido oleico sobre una superficie de agua. Conociendo el volumen de ácido oleico presente en la película y el área que cubre sobre el agua, podemos calcular la altura de la monocapa, que correspondería a la altura de una molécula de acido oleico. Si la forma de la molécula es conocida, podemos calcular el número de moléculas presentes en la monocapa. Con este resultado y usando la densidad y masa molar, podremos calcular el número de moléculas contenida en un mol de ácido oleico, esto es el número de Avogadro.

Para depositar una cantidad muy pequeña de ácido oleico sobre la superficie, éste se disuelve en algún solvente volátil o soluble en agua. Así, al agregar la solución sobre el agua, el solvente se evapora o se disuelve y el ácido oleico formará una película sobre la superficie del agua.

Para visualizar la capa de ácido oleico, se cubre la superficie del agua con polvos talco, o lo que se le indique.

OBJETIVOS

1. Estimar el orden de magnitud del tamaño y masa de una molécula de ácido oleico.

2. Hacer una estimación del número de Avogadro.

PARTE EXPERIMENTAL

Llene con agua, hasta aproximadamente un centímetro del borde, un recipiente poco profundo con una superficie aproximada de 40 x 30 cm. Espere que el agua quede en reposo. Sobre la superficie del agua, esparza uniformemente talco, formando una capa muy delgada. En el centro del recipiente, y desde una altura aproximada de 5 cm, deposite con la pipeta una gota de disolución de ácido oleico (ácido octadecanoico) en etanol con una concentración de 8,0 x 10-3 M manteniendo una distancia apropiada entres gotas. Repetir el procedimiento de tal manera que se tenga de 3 a 5 gotas formando las películas de ácido depositado. (ver figura)

Figura: Películas formadas por el ácido oleico después de depositar la gota de dilución.

ATENCIÓN: Se están manipulando sustancias muy volátiles; además de las medidas de seguridad acostumbradas, tome las precauciones necesarias para no alterar la concentración de la disolución.

Espere unos minutos para que el soluto forme la película monomolecular. Mida el diámetro de la mancha formada. Calcule el área de la mancha aproximando a una geometría circular, A = π r2.

Repita el experimento por lo menos tres o cuatro veces para obtener un valor promedio del área de la monocapa que forma el ácido oleico (ácido 9-octadecenoico) contenido en una gota de disolución. Anote el dato en la tabla.

Con la pipeta que se usó para poner la gota, mida 1,0 mL de disolución de ácido oleico y cuente el número de gotas que pueden formarse con dicho volumen. Repita varias veces la operación y obtenga un valor promedio del número de gotas/mL de disolución.

Anote el dato en la tabla.

A partir de la concentración de la disolución y del número de gotas/mL de disolución, calcule cuántos gramos de ácido oleico hay en cada gota de disolución. Anote el dato en la tabla. Este resultado es equivalente a cuántos gramos de ácido oleico forman la monocapa.

Con este dato y la densidad del ácido oleico calcule el volumen que ocupa el ácido oleico, que en definitiva corresponde al volumen de la monocapa. Anote el dato en la tabla.

Este volumen es igual a V = A h, donde A es el área de la mancha y h el espesor de la monocapa. Como usted ya conoce el área y el volumen, calcule el espesor de la monocapa en

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