Title: Densit
1Densité et masse volumique
2- Imaginons que nous prenions deux cylindres, de
même volume, constitués avec des métaux
différents. - En les pesant, nous trouvons deux masses
différentes pour un volume identique. - Les physiciens ont donc créer une nouvelle
grandeur liant la masse dun objet (solide ou
liquide) à son volume
3La masse volumique !
- Pour la symboliser, on utilise une lettre grecque
rho (le R grec) ? - Elle est égale au quotient de la masse m de
léchantillon par son volume V - ? m / V
4- On lutilise avec différentes unités
- En g.L-1 si la masse m est en g et V en L.
- En g.cm-3 si m est en g et V en cm-3 (rappel
1mL1cm3). - En kg.m-3 si m est en kg et V en m-3.
- La masse volumique de leau est
- ? (eau) 1000 g.L-1 ou ? (eau) 1 g.cm-3 ou
- ? (eau) 1000 kg.m-3
5La densité
- On la symbolise par la lettre d.
- La densité na pas dunité.
- En chimie, on définit la densité dune espèce
chimique par rapport à leau de la façon suivante
- d (masse dun volume donné de lespèce
chimique) / (masse dun même volume deau)
6- Il y a aussi une relation liant la densité d et
la masse volumique ? - d(liquide) (?(liquide)) / (?(eau))
- Remarque La densité sexprime par le même
nombre que la masse volumique en g.cm-3.
7Quelques exercices
- Exercice 1
- Une masse volumique peut s'exprimer en
- g.L
- g.cm-3
- g.cm3
- g.L-1
8 9Exercice 2 Quelles sont les définitions
possibles pour la densité d'un liquide par
rapport à l'eau ?
- masse volumique du liquide / masse volumique de
l'eau - volume d'une masse donnée de liquide / volume
d'une même masse d'eau - masse liquide / volume liquide
- masse d'un volume donné de liquide / masse d'un
même volume d'eau -
10 11- Exercice 3
- Un morceau de fer de 20cm3 pèse 152g. Calculez
la masse volumique du fer en g.cm-3 puis en g.L-1
et en kg.m-3.
12Réponse
- La masse volumique est donnée par
- ? m / V 152/20 7,6 g.cm-3.
- En g.L-1 V 20 cm3 0,020 L donc ?
152/0,020 7600 g.L-1. - En kg.m-3 m 152g 0,152kg et V 20 cm3
2,010-5 m-3 donc - ? 0,152/ 2,010-5 7600 kg.m-3.
13Exercice 4 Calculer la densité de léthanol
sachant que sa masse volumique est ?(éthanol)
0,82 g.cm-3
14Réponse
- On sait que la masse volumique de leau en g.cm-3
est ?(eau) 1 g.cm-3. - On peut calculer la densité avec la formule
d(éthanol) (?(éthanol)) / (?(eau)) 0,82 / 1
0,82. - Deuxième méthode La densité sexprime par le
même nombre que la masse volumique en g.cm-3.
Donc d 0,82.
15Exercice 5 Un volume de 1 L d'alcool pèse 789
g. On peut affirmer que l'alcool est ? plus
dense que l'eau ? moins dense que l'eau
16Réponse
- 1L deau pèse m 1000g.
- La densité de lalcool est
- d (m(alcool)) / (m(eau)) 789 / 1000 0,789
- Donc d(alcool) lt d(eau) donc lalcool est moins
dense que leau.
17Exercice 6 Lheptane est un solvant. Pour
déterminer sa densité, on verse 0,050L dheptane
dans une éprouvette graduée, que lon pèse sur
une balance de précision la masse mesurée est
de 94,35g. Léprouvette graduée est pesée vide.
On note alors une masse de 60,35g. 1) Calculer
la masse volumique de lheptane en g.cm-3. 2)
Calculer la densité de lheptane.
18Réponse
- Masse de lheptane m 94,35 60,35 34g.
- On convertit le volume V 0,050L 50mL 50
cm3. - Masse volumique ? m / V 34 / 50 0,68.
- Densité d 0,68.
19Exercice 7 la densité de lacétone est 0,79.
Déterminer la masse de 30mL dacétone.
20Réponse
- La masse de 30 mL deau est 30g car 1mL pèse
1g. - La densité est définie par d (masse dun
volume donné de lespèce chimique) / (masse dun
même volume deau) - Donc la masse de 30mL dacétone est
- m d (masse de 30mL deau) 0,79 30
23,7g.
21- Quelques observations Un glaçon flotte sur
l'eau, un tronc d'arbre flotte sur la rivière. Au
contraire une roche, un morceau de fer, une bille
de plomb tombent au fond de l'eau. Celles qui
coulent ont une masse volumique plus grande que
la masse volumique de l'eau. Au contraire, les
substances qui flottent ont une masse volumique
plus petite que celle de l'eau.Comparer la masse
volumique d'une substance à celle de l'eau permet
donc de faire des prévisions pour savoir si la
substance flotte ou non. - Une notion pratique la densité.
- Par exemple, la masse volumique du plomb est
11300 kg/m3 et celle de l'eau 1000 kg/m3. La
masse volumique du plomb est égale à11,3 x 1000
kg/m3. Elle est 11,3 fois plus grande que celle
de l'eau.Si on divise le nombre qui mesure la
masse volumique du plomb par le nombre qui mesure
la masse volumique de l'eau, on trouve 11300
/1000 11,3. (Ce nombre est sans unité). On dit
que la densité du plomb relative à l'eau est
11,3. Le plomb est beaucoup plus dense que l'eau.
Un morceau de plomb mis dans l'eau coule.
22Quelques liens pour sentraîner sur lextraction
- http//ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?psc_phys/tourn
ier/secondes/chimie/extract/extract.htm - http//helium4.fr/quiz/extraction/
23FIN