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Déterminer la masse volumique d’un solide et liquide
 

Déterminer la masse volumique d’un solide et liquide

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Défini comme la masse d’une substance par unité de volume, la densité est une propriété physique importante pour caractériser un matériau ou un système chimique.

Mathématiquement, la densité est calculée sous forme de masse de la substance par le volume qu’il occupe. Le symbole grec « ρ » est normalement utilisé pour désigner la densité dans les sciences physiques. Pour obtenir la densité d’une substance, sa masse et volume sont déterminées par la mesure.

Cette vidéo va présenter les principes de détermination de la densité, les modalités de calcul de la densité des substances solides et liquides, tant et quelques applications de densité dans la recherche scientifique.

Toute matière dont la masse, et que la masse occupe un volume spécifique.

Toutefois, le volume de l’espace occupé par la même masse est différent pour différentes matières, en fonction de leur densité respective. Par exemple, une tonne de briques a la même masse d’une tonne de plumes, mais occupe beaucoup moins de volume. La densité est obtenue en divisant la masse volumique. . Masse peut être mesurée avec les échelles ou les soldes et est exprimé en grammes ou en kilogrammes.

Par convention, le volume des liquides et des gaz est souvent exprimé en litres ou millilitres, mesurées à l’aide de verrerie. Les dimensions des solides régulièrement en forme peuvent être mesurées directement avec les dirigeants ou les étriers, qui ont des unités linéaires, donnant des volumes en unités telles que les centimètres cubes. Un millilitre équivaut à un centimètre cube.

Les dimensions des échantillons solides de forme irrégulière ne peuvent être facilement mesurées. Au lieu de cela, leurs volumes peuvent être déterminés en le submergeant le solide dans un liquide. Le volume du solide immergé est égal au volume du fluide déplacé.

Maintenant que vous comprenez le concept de densité, nous allons jeter un oeil à deux protocoles pour déterminer avec précision la masse volumique d’un liquide et un solide.

Pour commencer cette procédure, placez une fiole jaugée de 50 mL propre et sec sur une balance analytique. Après que la mesure soit stabilisé, la balance à zéro. Le solde doit indiquer zéro. Utilisez un entonnoir pour ajouter environ 45 mL de liquide dans le ballon. Ne pas remplir jusqu’au repère d’étalonnage. Utiliser une pipette Pasteur pour ajouter avec précaution les derniers 5 mL de liquide, jusqu'à ce que la partie inférieure du ménisque du liquide touche la ligne sur la fiole. Peser la fiole à nouveau et noter la masse du liquide. Répéter les mesures au moins deux fois pour obtenir des valeurs supplémentaires pour calculer une densité moyenne. Les résultats sont présentés dans ce tableau. La densité moyenne mesurée était 0,789 g/mL, correspondant à la valeur de la littérature pour l’éthanol.

Pour déterminer la densité d’un solide irrégulier sous forme de granulés, ajouter environ 40 mL d’eau à une éprouvette graduée de 100 mL propre et sec. Noter le volume exact. Placez la bouteille sur une balance analytique et la tare. Ajouter environ 10 pastilles et noter le nouveau volume après l’ajout. Peser la bouteille, d’eau et pastilles. La masse est seulement les plombs, comme le reste ont été taré. Faire au moins deux autres ensembles de mesures de masse et de volume pour calculer une valeur moyenne de la densité. La densité de zinc a été mesurée pour trois différents échantillons. Il s’est avéré 6,3 g/mL. Notez que, étant donné que les mesures ont été effectuées dans une éprouvette graduée, qui est moins précise qu’une fiole jaugée, la densité est plus faible degré de précision.

Nous allons maintenant étudier plusieurs applications différentes de la masse volumique d’un domaine différent de la recherche scientifique.

La densité est utile pour l’identification ou la validation des matériaux purs, tels que des éléments ou d’autres espèces de pureté connue. Par exemple, parce que l’or a une densité plus élevée que de nombreux autres métaux moins cher, calculer que la masse volumique d’une pièce d’or est un moyen rapide et peu coûteux pour tester sa pureté. Si la densité ne correspond pas à celle de l’or, la pièce n’est pas pure. Ici, une pièce d’or s’est avérée pour avoir une masse de 27,55 g et un volume de 1,84 cm3, qui donne une densité de 14,97 g/cm3, qui est nettement inférieur à la densité de l’or de 19,3 g/cm3, indiquant que la pièce n’est pas faite d’or pur.

Mesures de densité permet également d’identifier une substance inconnue si une liste des densités de référence possible est disponible et peut être utilisée pour distinguer les métaux semblables en apparence. Dans cet exemple, le scientifique cherche à identifier deux échantillons de métal argenté brillant, qui peut être en aluminium ou zinc. Alors que les deux échantillons ont la même masse, leurs volumes sont très différents. Les densités ont été déterminées respectivement de 2,7 et 7,1 g/cm3 confirmant leur identité comme l’aluminium et de zinc.

Enfin, les différences de densité sont utiles pour séparer les composants d’un mélange complexe. Dans une méthode appelée la centrifugation en gradient de densité, baisse de concentration de saccharose ou de polymères est superposées pour créer un dégradé. L’échantillon est alors ajouté sur le dessus. Ce mélange est ensuite soumis à une centrifugation — la filature du mélange à haute vitesse pour générer une « force centrifuge » qui aboutira à la création d’un gradient de concentration de la molécule. Composants du mélange vont migrer vers un point le long de ce gradient avec laquelle sa densité est comparable.

Dans cet exemple, un type spécifique de gouttelettes lipidiques, ou de petites gouttes de molécules graisseuses, a été isolés des cellules. Tout d’abord, un mélange homogénéisé a été obtenu en cassant les cellules ouvertes. En centrifugeant le mélange dans un gradient de densité de sucrose, les gouttelettes ont été avec succès séparés des autres composantes cellulaires qui sont constitués de lipides, comme les membranes des cellules.

Vous avez juste regardé introduction de JoVE la détermination de la densité d’un liquide et un solide. Vous devez maintenant comprendre masse, volume, densité, ainsi avoir une bonne idée de la façon de mesurer ces quantités.

Merci de regarder !

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