Toutes les espèces chimiques pures sont
caractérisées par leur masse volumique et leur
densité. Ces données sont essentielles et
indispensables lors d’une extraction par un solvant par
exemple. Mais il
faut savoir aussi déterminer la masse d’un
échantillon connaissant sa masse volumique ou sa
densité.
1. La masse volumique
C’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’il occupe :
Exemple : ρeau = 1000
kg.m-3
Attention : La masse volumique peut
être exprimée dans d’autres
unités : en g.L-1 ou en
g.cm-3 :
ρeau = 1000 kg.m-3 = 1000
g.L-1 = 1 g.cm-3
Remarque :
- Les espèces chimiques qui « coulent
» dans de l’eau ont une masse volumique
plus grande que celle de l’eau.
- Les espèces chimiques qui « flottent
» dans de l’eau ont une masse volumique
plus petite que celle de l’eau.
2. La densité
Pour des solides ou des liquides, c’est le rapport
entre la masse volumique de l’espèce chimique
considérée et celle de l’eau. :
Exemples : deau = 1,0 ;
déthanol = 0,79
Remarque :
Par analogie avec la masse volumique, on peut
également énoncer ceci :
- Les espèces chimiques qui « coulent
» dans de l’eau ont une densité
plus grande que 1.
- Les espèces chimiques qui « flottent
» dans de l’eau ont une densité
plus petite que 1.
3. Détermination de la masse d'un
échantillon d'une espèce chimique
a. A partir de la masse volumique
La masse d’un échantillon d’une
espèce chimique est facile à
déterminer à partir de sa masse volumique
ρ et de son volume V selon la relation suivante :
b. A partir de la densité
De la même façon, on peut déterminer
la masse d’un échantillon à partir de
la relation suivante :
L'essentiel
Deux relations importantes sont à retenir :
La masse volumique d’une espèce chimique
est égale au rapport entre sa masse et le volume
qu’elle occupe .
La densité d’une espèce chimique
est le rapport entre la masse volumique de
l’espèce chimique considérée et
celle de l’eau : .
A partir de la masse volumique ou de la densité
d’une espèce chimique, il est facile de
déterminer la masse d’un échantillon
connaissant le volume utilisé.
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