Décrire la constitution et les états de la matière

Identification d'une espèce chimique par la masse volumique

Chaque matériau, ou plus précisément chaque espèce chimique possède une masse volumique propre à une température et à une pression donnée.

Méthode d'identification

Ainsi, lorsque nous souhaitons identifier (reconnaître) une espèce chimique, quel que soit son état physique, il suffit de :

1. Mesurer un certain volume
2. Mesurer sa masse
3. Calculer la masse volumique
4. Comparer cet exemple à la littérature scientifique

Données de référence

Voici un tableau reprenant les masses volumiques à 20°C et à pression atmosphérique de quelques métaux se ressemblant :

Application pratique

Nous souhaitons vérifier la qualité d'un bracelet :

• Nous mesurons une masse de 31,5 g et un volume de 3 mL
• Nous calculons donc une masse volumique de $\rho=\displaystyle \frac{m}{V}=\displaystyle \frac{31,5 \cdot 10^{-3}}{3 \cdot 10^{-6}}=10500 \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m}^{-3}$
• Nous reconnaissons la masse volumique de l'argent. Ce bracelet est donc bien en argent pur !

La masse volumique

La masse volumique se calcule selon la formule $\rho=\displaystyle \frac{m}{V}$

Il faut lire « rhô = m sur V », « rhô » étant la lettre r dans l'alphabet grec.

Variables et unités

• M : la masse en kg
• V : le volume en m³
• Rhô : la masse volumique en $\rm kg/m^3$

Valeur de référence

À connaître : la masse volumique de l'eau à température ambiante et pression atmosphérique est de $\rm 1~000 ~kg/m^3$

Interprétation physique

Quand on a une valeur de $\rm 3 ~kg/m^3$, ceci signifie qu'un $\rm m^3$ de cette matière aura une masse de 3 kg.