Pour s'entraîner

On introduit 15 mL d'éthanol dans une éprouvette graduée placée sur une balance tarée. La masse de cet échantillon d'éthanol est de 12 g.

1. Exprimer littéralement puis calculer la masse volumique de l'éthanol en g·cm^-3.

2. Exprimer la masse d'éthanol en kilogramme, et le volume en m³. Rappel : 1 m³ = 1 \times 10³ L.

3. En déduire la valeur de la masse volumique de l'éthanol en kg·m^-3.

On prépare une solution en introduisant 50 g de chlorure de sodium (sel) dans un bécher contenant 100 mL d'eau.

1. Calculer la masse maximale de chlorure de sodium que l'on peut dissoudre dans V = 100 mL d'eau.

2. En déduire si la solution obtenue est saturée.

Solubilité du chlorure de sodium dans l'eau : s(NaCL) = 360 g·L^-1 à 20 °C.

a. Éthanol.

b. Cyclohexane.

c. Méthane.

d. Eau.

e. Acétone.

f. Sel.

1. Rappeler la définition du terme « sublimation ».

2. Expliquer en quelques lignes pourquoi le cyclododécane peut protéger un objet de l'eau.

1. Faire le schéma légendé du montage qui permet de réaliser ces mesures.


2. Les mesures sont relevées dans ce tableau.

Tracer la courbe d'évolution de la température en fonction du temps.


3. En déduire la température de fusion du glycérol.

1. Réaliser un schéma complet (système de chauffage, récipient, thermomètre, chronomètre), soigné et précis.
2. Indiquer l'échelle clairement.
2. Placer le temps t sur l'axe des abscisses et la température T sur l'axe des ordonnées.
2. Positionner les points correctement, avec soin.
2. Relier les points à la main (pas à la règle).
3. Identifier la bonne température de fusion.
3. Justifier le choix de la température de fusion.

Le thermomètre de Galilée donne une indication de la température basée sur des différences de masse volumique.

1. Compléter le tableau ci-dessous avec les valeurs qui conviennent en détaillant tous les calculs.

2. Parmi les liquides, quels sont ceux qui sont plus denses que l'eau ? moins denses que l'eau ?

1. Le diiode est-il un corps pur simple, un corps pur composé moléculaire, atomique, ionique ou un mélange ? Même question pour l'iodure de potassium.

2. Dans quel état physique le diiode et l'iodure de potassium sont-ils à température ambiante (20 °C) ?

3. L'eau iodée est-elle un corps pur ou un mélange ?

4. Quelle masse maximale de diiode et d'iodure de potassium peut-on dissoudre dans 25 mL d'eau ?

Le kilogramme est l'unité de base de la masse dans le système international. L'étalon, prototype du kilogramme, est conservé par le Bureau international des poids et mesures (BIPM). Surnommé le « grand K », ce prototype a été réalisé en platine iridié (90 % de platine et 10 % d'iridium en masse) et prend la forme d'un cylindre de 39,17 mm de hauteur.

Calculer le diamètre du prototype, et le comparer à la hauteur du grand K.

• Masses volumiques :
  \rho_{\text{étalon}} = 21{,}19 g.cm^-3 ;
  \rho_{\text{platine}} = 21{,}5 g·cm^-3 ;
  \rho_{\text{iridium}} = 22{,}6 g·cm^-3.
• Volume d'un cylindre de rayon \bf{R} et de hauteur \bf{h} :
  V = \pi R^{2} h

Pendant une séance de travaux pratiques, les élèves doivent déterminer expérimentalement la masse volumique de l'air. Enzo et Léa réalisent le montage suivant en binôme :


Dans un premier temps, ils gonflent un ballon de football. La pression atmosphérique est P = 1\,015 hPa. La masse du ballon au début de l'expérience est m = 463{,}2 g.
Ils retournent une grande éprouvette graduée de 500 mL remplie d'eau sur un cristallisoir rempli d'eau. Ensuite, ils laissent échapper l'air par un petit tube relié au ballon, qui est placé sous l'éprouvette graduée. Le volume total du ballon reste constant. Lorsque l'éprouvette graduée est pleine d'air, ils enlèvent le tube et mesurent précisément la masse du ballon ainsi que le volume de gaz échappé. Ils trouvent 462,6 g pour un volume 480 mL.

1. Déterminer la masse volumique de l'air.

2. Les autres binômes réalisent les mesures, et les résultats sont regroupés dans le tableau ci-dessous. Représenter l'histogramme associé à cette série de mesures à l'aide d'un tableur.


3. Déterminer la moyenne et l'écart-type de cette série de mesures indépendantes.

4. Discuter l'influence du protocole et de l'instrument de mesure sur les résultats.