Molekülgröße

Mulder · Anmeldungsdatum: 01.11.2007 Beiträge: 80

Halli Hallo,

Was soll dieses Thema nun in der Mechanik? Naja... diese folgende Aufgabe haber ich jedenfalls im Modul "Mechanik" meines Physikstudiums gestellt bekommen. Und da ich die Aufgabe ansonsten auch nicht anderweitig klassifizieren konnte, packe ich sie auch mal in diese Rubrik.

Es geht um folgendes:

Wie groß sind ungefähr einfache Moleküle oder Atome?

Zur Beantwortung dieser Frage wird ein einfacher Versuch gemacht: Ein wenig Öl, das man auf eine genügend große Wasserfläche aufbringt, breitet sich zu einer sehr dünnen zusammenhängenden Ölschicht aus. Eine naheliegende Annahme ist, dass in dieser Schicht die Moleküle nicht mehr übereinander, sondern nur noch nebeneinander liegen. Dann ist die Schichtdicke d gleich dem Durchmesser der Moleküle. Wir gehen von 166 Tropfen/ml aus. Nun besteht die Flüssigkeit nicht aus reinem Öl, sondern aus einer Mischung von Triolein und Leichtbenzin im Verhältnis 1:1000. Beim Aufbringen des Tropfens auf die Wasserfläche verdunstet das Leichtbenzin und nur das Öl bleibt übrig und ein runder Fleck mit einem Durchmesser von etwa 10 cm wird sichtbar, da durch das Öl der vorher aufgebrachte und auf der Oberfläche schwimmende Bärlapp-Samen verdrängt wird. Wie grpß sind die Moleküle des Öls? Wieviele Moleküle befinden sich in 1 ml Öl, wenn wir von der vereinfachenden (und sicherlich falschen) Annahme ausgehen, dass das Ölmolekül würfelförmig ist?

Kann mir da jemand helfen? Ich habe wirklich keinen Schimmer, wie ich das anpacken muss. Der Satz "Wir gehen von 166 Tropfen/ml aus" verwirrt mich total... [/i]

magneto42 · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854

Hallo Mulder Willkommen

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Mit der Angabe "166 Tropfen/ml" kannst Du bestimmen Welches Volumen der Öl/Benzin-Mischung für den Versuch verwendet wird. Aus der Konzentrationsangabe kannst Du dann auf das Volumen des Öls schließen.

Dieses Ölvolumen verteilt sich schließlich in einer einlagigen Molekülschicht auf dem Wasser. Man soll wohl davon ausgehen, daß jedes Ölmolekül würfelförmig ist, beziehungsweise der Ölfilm einen sehr flachen Zylinder darstellt.

Die Zylinderhöhe wäre dann der Moleküldurchmesser. Dieser Wert ist gesucht.

Mulder · Anmeldungsdatum: 01.11.2007 Beiträge: 80

magneto42 · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854

Steht doch in Deiner Aufgabenbeschreibung:

Mulder · Anmeldungsdatum: 01.11.2007 Beiträge: 80

Okay, war ein harter und langer Kampf, aber jetzt bin ich zumindest schon mal auf ein Ergebnis gekommen. Für das Volmumen eines einzelnen Moleküls habe ich herausbekommen V_m = 4,56*10^-19 m³, der Wert ist ja soweit ich weiß einigermaßen realistisch. In 1ml Öl wären dann 2,19*10^12 Moleküle. Hoffe mal, dass das stimmt. Danke für die Hilfe, Knackpunkt war in der Tat, dass ich nicht erkannt habe, dass ich von einem Tropfen ausgehen soll.