Deux grandeurs pour lever le doute

Application directe du cours · niveau 1 (application) · chimie (seconde), chapitre 1 — Identification des Espèces Chimiques · Grandeurs physiques caractéristiques

Énoncé

Un liquide inconnu bout à $78^{\circ} C$ sous la pression atmosphérique normale et sa densité vaut $d = 0, 79$ . On dispose de la table de référence suivante.<div class="overflow-x-auto my-6"><table style="border-collapse:collapse;width:100%" class="text-xs"><tr style="border-top:1.5px solid #2E2C26;border-bottom:1.5px solid #2E2C26"><th style="text-align:left;padding:8px 12px;font-weight:700;font-size:11px;letter-spacing:.04em;text-transform:uppercase;color:#6B6557">Espèce</th><th style="text-align:center;padding:8px 12px;font-weight:700;font-size:11px;letter-spacing:.04em;text-transform:uppercase;color:#6B6557"> $θ_{fus}$ ( $^{\circ} C$ )</th><th style="text-align:center;padding:8px 12px;font-weight:700;font-size:11px;letter-spacing:.04em;text-transform:uppercase;color:#6B6557"> $θ_{eb}$ ( $^{\circ} C$ )</th><th style="text-align:center;padding:8px 12px;font-weight:700;font-size:11px;letter-spacing:.04em;text-transform:uppercase;color:#6B6557">Densité $d$ </th></tr><tr style="border-bottom:1.5px solid #2E2C26"><td style="text-align:left;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top">Eau $H X_{2} O$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $0$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $100$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $1, 00$ </td></tr><tr style="border-bottom:1.5px solid #2E2C26"><td style="text-align:left;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top">Éthanol</td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $- 114$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $78$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $0, 79$ </td></tr><tr style="border-bottom:1.5px solid #2E2C26"><td style="text-align:left;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top">Cyclohexane</td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $7$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $81$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $0, 78$ </td></tr><tr style="border-bottom:1.5px solid #2E2C26"><td style="text-align:left;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top">Acétone</td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $- 95$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $56$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $0, 79$ </td></tr><tr style="border-bottom:1.5px solid #2E2C26"><td style="text-align:left;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top">Tétrachlorométhane</td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $- 23$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $77$ </td><td style="text-align:center;padding:8px 12px;color:#34332D;vertical-align:top"> $1, 59$ </td></tr></table></div>

1. Quelles espèces de la table sont compatibles avec la seule densité mesurée ?<br> 2. Identifier le liquide en utilisant les deux grandeurs. Justifier l'élimination des autres candidats.

Corrigé

1. La densité $0, 79$ est celle de l'éthanol et de l'acétone : deux candidats subsistent (le cyclohexane, à $0, 78$ , est déjà écarté si la mesure est fiable).<br> 2. La table donne $θ_{eb} = 78^{\circ} C$ pour l'éthanol : les deux grandeurs coïncident, le liquide est de l'éthanol. L'acétone est écartée car elle bout à $56^{\circ} C$ , le cyclohexane à $81^{\circ} C$ et de densité $0, 78$ , l'eau et le tétrachlorométhane par leur densité.

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