Seconde 2015-2016

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Déterminer la masse d'une espèce chimique

Méthode 1

À partir de sa masse volumique

La masse volumique d'un corps permet de déterminer la masse d'un volume donné de ce corps.

Quelle est la masse de 125 mL de cyclohexane ?

Donnée : la masse volumique du cyclohexane est \(\displaystyle{\mu = 780}\) g.L−1.

Etape 1

Rappeler l'expression liant la masse du corps à sa masse volumique

On rappelle l'expression liant la masse du corps à sa masse volumique : \(\displaystyle{m = \mu \times V}\).

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

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

Etape 2

Repérer la masse volumique du corps et son unité

On repère la masse volumique du corps et son unité.

La masse volumique du cyclohexane est donnée dans l'énoncé :

\(\displaystyle{\mu = 780}\) g.L−1

Etape 3

Repérer le volume occupé par le corps et, le cas échéant, le convertir

On repère le volume occupé par le corps et, le cas échéant, on le convertit dans l'unité de volume utilisée dans la valeur donnée de la masse volumique.

Le volume de cyclohexane est :

\(\displaystyle{V = 125}\) mL

La masse volumique du cyclohexane étant exprimée en g.L−1, il doit être converti en L :

\(\displaystyle{V=125 \times 10^{-3}}\) L

Etape 4

Effectuer l'application numérique

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

D'où :

\(\displaystyle{m = 780 \times 125 \times 10^{-3}}\)

\(\displaystyle{m = 97,5}\) g

Méthode 2

À partir de sa densité

La densité d'un corps étant liée à sa masse volumique, elle permet de déterminer la masse d'un volume donné de ce corps.

Quelle est la masse de 125 mL de cyclohexane ?

Donnée : la densité du cyclohexane est \(\displaystyle{d = 0,780}\).

Etape 1

Rappeler l'expression liant la masse du corps à sa densité

On rappelle l'expression liant la masse du corps à sa densité : \(\displaystyle{m =d \times \mu_{eau} \times V}\).

La masse du corps est donnée par la formule suivante :

\(\displaystyle{m =d \times \mu_{eau} \times V}\)

Etape 2

Repérer la densité du corps

On repère la densité du corps.

La densité du cyclohexane est donnée dans l'énoncé :

\(\displaystyle{d = 0,780}\)

Etape 3

Rappeler la masse volumique de l'eau

On rappelle la masse volumique de l'eau : \(\displaystyle{\mu_{eau} = 1\ 000}\) g.L−1.

La masse volumique de l'eau peut être exprimée avec d'autres unités.

\(\displaystyle{\mu_{eau} = 1}\) kg.L−1 = 1000 kg.m−3 = 1 g.mL−1 , etc.

La masse volumique de l'eau est :

\(\displaystyle{\mu_{eau} = 1\ 000}\) g.L−1

Etape 4

Repérer le volume occupé par le corps et, le cas échéant, le convertir

On repère le volume occupé par le corps et, le cas échéant, on le convertit dans l'unité de volume utilisée dans la valeur de la masse volumique de l'eau.

Le volume du cyclohexane est :

\(\displaystyle{V = 125}\) mL

La masse volumique de l'eau utilisée étant exprimée en g.L−1, il doit être converti en L :

\(\displaystyle{V=125 \times 10^{-3}}\) L

Etape 5

Effectuer l'application numérique

On effectue l'application numérique, le résultat étant alors la masse du corps, exprimée dans l'unité de masse utilisée dans la valeur donnée de la masse volumique de l'eau, et devant être écrite avec autant de chiffres significatifs que la donnée qui en a le moins.

La masse volumique de l'eau utilisée étant exprimée en g.L−1, la masse du cyclohexane calculée sera exprimée en g :

\(\displaystyle{m = 0,780 \times 1\ 000 \times 125 \times 10^{-3}}\)

\(\displaystyle{m = 97,5}\) g