Caractéristiques physiques d'une espèce chimique - Maxicours

Caractéristiques physiques d'une espèce chimique

Objectif :
Une fois qu’une espèce chimique intéressante a été extraite, le chimiste doit s'assurer que c'est l’espèce chimique recherchée, en déterminant les grandeurs physiques qui lui sont propres, comme la température d'ébullition ou de fusion, la masse volumique ou la densité etc. Il faut tout d’abord en connaître les définitions.
1. Les températures de changement d'état
a. La température d'ébullition
La température d'ébullition (notée Teb) est la température à laquelle une espèce chimique passe de l’état liquide à l’état gazeux. Ce changement d’état s’appelle la vaporisation.


b. La température de fusion
La température de fusion (notée Tf) est la température à laquelle une espèce chimique passe de l’état solide à l’état liquide. Ce changement d’état s’appelle la fusion.

 

Remarque : Toutes ces valeurs de température d'ébullition et de fusion sont consignées dans des tables. Elles sont mesurées avec des espèces chimiques pures et à la pression atmosphérique. Elles sont exprimées en degré Celsius (°C).
2. La masse volumique
La masse volumique est la masse occupée par 1 m3 d’une espèce chimique étudiée. Elle se note ρ et est donnée par le rapport de la masse m d’un échantillon de cette espèce et le volume V qu’elle occupe :  
 

Exemple : ρeau= 1,0.103 kg.m-3
3. La densité
Pour des solides ou des liquides, la densité est le rapport entre la masse volumique de l’espèce chimique considérée et celle de l’eau :


La densité est une grandeur sans unité qui se note d.

Exemple : d = 1,0 ; déthanol = 0,79

4. La solubilité
La solubilité (notée s) est la masse maximale d’une espèce chimique que l’on peut dissoudre dans 1 litre de solvant. Elle est exprimée en g.L-1.
Elle dépend de la température, de la pression et du solvant utilisé.

Exemple : sglucosedans l’eau = 700 g.L-1


L'essentiel
Toutes les espèces chimiques peuvent être identifiées par des caractéristiques physiques qui leur sont propres comme les températures de changement d’état, la masse volumique ou la densité, la solubilité de l’espèce dans un solvant quelconque. Ceci constitue une véritable carte d’identité de l’espèce chimique.

Il existe d’autres moyens d’identifier simplement une espèce chimique notamment par chromatographie sur couche mince. C’est une technique facile à mettre en œuvre et très utilisée dans les laboratoires.

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