Les caractéristiques physiques des espèces chimiques Exemple : L’acétone est utilisée dans la fabrication de nombreux médicaments  Chaque espèce chimique possède une carte d’identité, regroupant ses caractéristiques physiques qui permettent de l’identifier.

Température de changement d’état  La matière existe sous différents états : solide, liquide et gazeux. gaz Solide liquide

l’état solide à l’état liquide .............. à ................  La température de fusion est la température à laquelle une espèce chimique passe de l’état solide à l’état liquide .............. à ................ À -94,6°C, l’acétone passe de l’état solide à l’état liquide Acétone solide Acétone liquide -94,6°C

l’état liquide à l’état gazeux .............. à ................  La température d’ébullition est la température à laquelle une espèce chimique passe de l’état liquide à l’état gazeux .............. à ................ À 56,1°C, l’acétone passe de l’état liquide à l’état gazeux Acétone solide Acétone liquide Acétone gazeux -94,6°C 56,1°C

 La détermination expérimentale des températures de fusion et d’ébullition d’une espèce permet d’identifier cette dernière par comparaison avec des valeurs répertoriées dans des tables de données Banc de Kofler utilisé pour déterminer la température de fusion d’un solide

instrument constitué d'une plaque en métal chauffée dont la température varie d'un bout à l'autre. Le solide est déplacé progressivement à partir du point le moins chaud. Le point de la plaque où le solide commence à fondre permet de repérer la température de fusion Banc de Kofler utilisé pour déterminer la température de fusion d’un solide

Masse volumique  La masse volumique r d'une espèce chimique s'obtient en divisant la masse m d'un échantillon contenant cette espèce par son volume V.

ex1 g 1 g.mL-1 mL 0,9 g.mL-1

ex2 g 0,811 g.mL-1 mL

 Dans chacun des cas, quel est l’objet qui a la masse volumique la plus grande ??

< mB mA VA = VB rA rB <

= mB mA VA > VB rA rB <

Densité  La densité d d'une espèce chimique s'obtient en divisant sa masse volumique r par celle de l'eau reau Les deux masses volumiques doivent être exprimées dans la même unité. La densité est une grandeur sans unité.

1 g.mL-1 0,9 g.mL-1 0,9  La densité d’un liquide indique si ce liquide est plus léger ou plus lourd que l’eau : Si d > 1 : le liquide est Si d < 1 : le liquide est ...................... plus lourd que l’eau plus léger que l’eau ......................

Solubilité  On appelle solvant un liquide dans lequel on peut dissoudre une espèce chimique, appelé soluté. L'ensemble ainsi formé s'appelle une solution. Pour obtenir une solution de sérum physiologique (solution d’eau salée purifiée): Solvant : Eau pure (déminéralisée) Soluté : Chlorure de sodium solide NaCl

→ Dans 1 L d’eau on peut dissoudre au maximum  La solubilité d'une espèce chimique est la masse maximale (en g) de cette espèce que l'on peut dissoudre dans un litre de solution. Elle s'exprime en gramme par litre (g.L-1). La solubilité dans l'eau du chlorure de sodium à 20 °C est de 360 g.L-1. → Dans 1 L d’eau on peut dissoudre au maximum 360 g de NaCl → Dans 250 mL d’eau on peut dissoudre au maximum 90 g de NaCl

0,34 g.L-1 28 g.L-1 Solubilité du diiode Dans l’eau  Une espèce chimique solide se dissout en quantité plus ou moins importante dans un solvant selon la nature de ce dernier Solubilité du diiode Dans l’eau Dans le cyclohexane 0,34 g.L-1 28 g.L-1  Le diiode dissout dans l’eau donne une solution orange  Le diiode se dissout mieux dans le cyclohexane que dans l’eau  Le diiode dissout dans le cyclohexane donne une solution rose

 On ajoute 10 mL de cyclohexane dans l’ampoule à décanter  Dans une ampoule à décanter, on verse 10 mL d’eau puis 10 gouttes de solution de Bétadine  cyclohexane  On ajoute 10 mL de cyclohexane dans l’ampoule à décanter  - La densité du cyclohexane est de 0,78 < 1 Bétadine diluée Eau + diiode + ... - Le cyclohexane est plus léger que l’eau

 On bouche et on agite Avant agitation Après agitation cyclohexane Cyclohexane + diiode  On bouche et on agite Eau + ... Eau + diiode + ...

 Dans la solution d’antiseptique, le diiode est dissous dans de l’eau   Après ajout du cyclohexane puis agitation, les deux phases sont mises en contact.  Le diiode est plus soluble dans le cyclohexane que dans l’eau.  Il passe dans le cyclohexane comme en témoigne la teinte pourpre prise par la phase supérieure et la décoloration de la phase inférieure