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Calculer une masse volumique

Dans un mélange hétérogène, les espèces chimiques se positionnent en fonction de leur masse volumique. On peut calculer cette masse volumique à partir de la masse du corps et du volume qu'il occupe.

Sachant que la masse d'un échantillon de 20,0 mL d'éther est de 14,3 g, calculer la masse volumique de ce liquide.

Etape 1

Rappeler l'expression liant la masse volumique à la masse et au volume

On rappelle l'expression liant la masse volumique m d'un corps à sa masse et au volume V qu'il occupe : \(\displaystyle{\mu = \dfrac{m}{V}}\).

La masse volumique d'un corps est donnée par la formule :

\(\displaystyle{\mu = \dfrac{m}{V}}\)

Avec :

  • m la masse du corps
  • V le volume occupé par le corps
Etape 2

Repérer la masse de l'espèce chimique considérée et son unité

On repère la masse de l'espèce chimique considérée, avec l'unité dans laquelle elle est exprimée.

La masse de l'échantillon d'éther est donnée dans l'énoncé :

\(\displaystyle{m = 14,3}\) g

Etape 3

Repérer le volume de l'espèce chimique considérée et son unité

On repère le volume de l'espèce chimique considérée, avec l'unité dans laquelle elle est exprimée.

Le volume occupé par l'échantillon d'éther est donné dans l'énoncé :

\(\displaystyle{V = 20,0}\) mL

Etape 4

Déterminer l'unité dans laquelle sera exprimée la masse volumique

On détermine l'unité dans laquelle sera exprimée la masse volumique, celle-ci est donnée par l'unité de la masse et l'unité du volume.

Bien que l'unité légale d'une masse volumique soit kg.m−3, on peut utiliser plusieurs autres unités (kg.L−1, g.L−1, g.mL−1, etc.). Si l'énoncé précise l'unité dans laquelle doit être exprimée la masse volumique, on réalise des conversions.

  • 1 kg.L−1 =1000 kg.m−3
  • 1 kg.L−1 = 1000 g.L−1
  • 1 kg.L−1 = 1 g.mL−1

Ici, la masse est donnée en g et le volume en mL, la masse volumique calculée sera donc exprimée en g.mL−1.

Etape 5

Effectuer l'application numérique

On effectue l'application numérique, le résultat étant alors la masse volumique du corps et devant être écrit avec autant de chiffres significatifs que la donnée qui en a le moins.

D'où :

\(\displaystyle{\mu = \dfrac{14,3}{20,0}}\)

\(\displaystyle{\mu = 0,715}\) g.mL−1

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