Elaborazione dei dati - Seconda macchia
Conoscendo il volume della macchia d'olio e la sua superficie, si da una valutazione dello spessore D.
Supponendo che la macchia abbia spessore unimolecolare, si può considerare lo spessore D come spessore della molecola.
A questo punto si pone il problema della scelta di un modello per la forma della molecola. Siccome non possediamo informazioni certe sulla forma della molecola, questo modello sarà puramente ipotetico. Ipotizziamo innanzitutto che questa molecola abbia forma cubica oppure sferica.
Molecola di forma cubica
Supponendo che la molecola abbia forma cubica, si può determinare facilmente il volume di una singola molecola, prendendo lo spessore D come lato della molecola:
Ora si può dare una valutazione del numero n delle molecole contenute nella goccia di acido oleico, come rapporto tra il volume della goccia e quello di ogni singola molecola:
Dato che è conosciuta la densità dell'acido oleico, si può calcolare la massa m di una singola molecola:
Conoscendo la massa di 1 mole di acido oleico (0,2825 kg), si può dare una valutazione del numero di Avogadro N:
Il numero di Avogadro valutato utilizzando un modello cubico per la molecola di acido oleico è inferiore di due ordini di grandezza rispetto al numero di Avogadro reale (6,022 · 10 23).
La valutazione ha una incertezza relativa di 2/7 = circa 0,29.
Molecola di forma sferica
Supponendo che la molecola abbia forma sferica, si può determinare facilmente il volume di una singola molecola, prendendo lo spessore D come diametro della molecola:
Ora si può dare una valutazione del numero n delle molecole contenute nella goccia di acido oleico, come rapporto tra il volume della goccia e quello di ogni singola molecola:
Dato che è conosciuta la densità dell'acido oleico, si può calcolare la massa m di una singola molecola:
Conoscendo la massa di 1 mole di acido oleico (0,2825 kg), si può dare una valutazione del numero di Avogadro N:
Il numero di Avogadro valutato utilizzando un modello sferico per la molecola di acido oleico è inferiore di due ordini di grandezza rispetto al numero di Avogadro reale (6,022 · 10 23). La valutazione ha una incertezza relativa di 1/3 = circa 0,33.
In realtà le molecole di acido oleico hanno forma allungata e, avendo una parte idrofoba e una idrofila, tendono a disporsi verticalmente sull'acqua per massimizzare la lontananza dall'acqua della parte idrofoba e la vicinanza di quella idrofila.
Per questo motivo, un modello di molecola più allungato potrebbe portarci a risultati più vicini alla realtà. Quindi, utilizzeremo un modello di molecola cilindrica, con diametro di base uguale a 1/2, 1/4 oppure 1/8 dell'altezza.
Molecola di forma cilindrica con diametro di base uguale a metà dell'altezza
Supponendo che la molecola abbia forma cilindrica, il raggio di una singola molecola si potrà calcolare prendendo lo spessore D come altezza della molecola:
Il volume sarà:
Ora si può dare una valutazione del numero n delle molecole contenute nella goccia di acido oleico, come rapporto tra il volume della goccia e quello di ogni singola molecola:
Dato che è conosciuta la densità dell'acido oleico, si può calcolare la massa m di una singola molecola:
Conoscendo la massa di 1 mole di acido oleico (0,2825 kg), si può dare una valutazione del numero di Avogadro N:
Il numero di Avogadro valutato utilizzando questo modello cilindrico per la molecola di acido oleico è dello stesso ordine di grandezza rispetto al numero di Avogadro reale (6,022 · 10 23). La valutazione ha una incertezza relativa di 1/4 = 0,25.
Molecola di forma cilindrica con diametro di base uguale a un quarto dell'altezza
Supponendo che la molecola abbia forma cilindrica, il raggio di una singola molecola si potrà calcolare prendendo lo spessore D come altezza della molecola:
Il volume sarà:
Ora si può dare una valutazione del numero n delle molecole contenute nella goccia di acido oleico, come rapporto tra il volume della goccia e quello di ogni singola molecola:
Dato che è conosciuta la densità dell'acido oleico, si può calcolare la massa m di una singola molecola:
Conoscendo la massa di 1 mole di acido oleico (0,2825 kg), si può dare una valutazione del numero di Avogadro N:
Il numero di Avogadro valutato utilizzando questo modello cilindrico per la molecola di acido oleico è dello stesso ordine di grandezza rispetto al numero di Avogadro reale (6,022 · 10 23). La valutazione ha una incertezza relativa di 4/7 = circa 0,57.
Molecola di forma cilindrica con diametro di base uguale a un ottavo dell'altezza
Supponendo che la molecola abbia forma cilindrica, il raggio di una singola molecola si potrà calcolare prendendo lo spessore D come altezza della molecola:
Il volume sarà:
Ora si può dare una valutazione del numero n delle molecole contenute nella goccia di acido oleico, come rapporto tra il volume della goccia e quello di ogni singola molecola:
Dato che è conosciuta la densità dell'acido oleico, si può calcolare la massa m di una singola molecola:
Conoscendo la massa di 1 mole di acido oleico (0,2825 kg), si può dare una valutazione del numero di Avogadro N:
Il numero di Avogadro valutato utilizzando questo modello cilindrico per la molecola di acido oleico è superiore di un ordine di grandezza rispetto al numero di Avogadro reale (6,022 · 10 23). La valutazione ha una incertezza relativa di 6/23 = circa 0,26.
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