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Exploiter des mesures de masse volumique pour différencier des espèces chimiques

Chaque matériau, ou plus précisément chaque espèce chimique possède une masse volumique propre à une température et à une pression donnée.

Ainsi, lorsque nous souhaitons identifier (reconnaître) une espèce chimique, quelque soit son état physique, il suffit de :

Mesurer un certain volume
Mesurer sa masse
Calculer la masse volumique
Comparer cet exemple à la littérature scientifique

Exemple : voici un tableau reprenant les masses volumiques à 20°C et à pression atmosphérique de quelques métaux se ressemblant :

Nous souhaitons vérifier la qualité d’un bracelet :

Nous mesurons une masse de 31,5 g et un volume de 3 mL
Nous calculons donc une masse volumique de $\rho=\displaystyle \frac{m}{V}=\displaystyle \frac{31,5 \cdot 10^{-3}}{3 \cdot 10^{-6}}=10500 \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m}^{-3}$
Nous reconnaissons la masse volumique de l’argent. Ce bracelet est donc bien en argent pur !

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Masse volumique : relation m = ρ.V, influence de la température

La masse volumique se calcule selon la formule $m=\displaystyle \frac{\rho}{V}$

Il faut lire « rhô = m sur V », « rhô » étant la lettre r dans l’alphabet grec.

M : la masse en kg
V : le volume en m3
Rhô : la masse volumique en $\rm kg/m^3$

À connaître : la masse volumique de l’eau à température ambiante et pression atmosphérique est de $\rm 1~000 ~kg/m^3$ Quand on a une valeur de $\rm 3 ~kg/m^3$, ceci signifie qu’un $\rm m^3$ de cette matière aura une masse de 3 kg.