Vidéo question :: Indiquer ce qu'est le volume et comment il doit être mesuré Chimie

Transcription de la vidéo

La figure ci-dessous illustre un certain volume de liquide dans un cylindre gradué. Où doit-on lire ce volume de liquide ?

Les molécules d’eau ont des attractions intermoléculaires fortes entre elles. Dans un échantillon d’eau, les attractions intermoléculaires sont perçues de façon équivalente dans toutes les directions par la plupart des molécules, sauf celles qui se retrouvent à la surface du liquide. Ces molécules ont moins d’interactions avec le reste des molécules d’eau présentes dans l’échantillon. Afin de minimiser le nombre de molécules à sa surface et de maximiser le nombre d’attractions intermoléculaires entre ses molécules, l’eau a tendance à former des gouttelettes sphériques étant donné qu'une sphère a la plus petite surface de contact par rapport à son volume. Bien sûr, au fur et à mesure que la taille des gouttelettes augmente, d’autres effets, comme la gravité, peuvent rendre la gouttelette moins sphérique.

Lorsque nous ajoutons de l’eau dans un contenant en verre, comme un cylindre gradué, les molécules d’eau à la surface ont moins d’attractions intermoléculaires que le reste des molécules d’eau. Nous pouvons donc nous attendre à ce que la surface de l’eau forme un dôme, de la même façon qu'une goutte d’eau, mais les molécules à la surface ont des attractions fortes avec le contenant en verre. Afin de maximiser le nombre d’interactions entre les molécules d’eau et les parois du contenant, la surface de l’eau ne sera ni en forme de dôme ni plate, mais plutôt concave. Cette forme s'appelle un ménisque.

Nous pouvons constater que le liquide dans le cylindre gradué fourni dans la question forme un ménisque. Mais où devons-nous lire le volume du liquide ? Est-ce en bas ou en haut du ménisque ? En utilisant le bas du ménisque, le volume obtenu sera inférieur au volume réel de la quantité indiquée en orange. En utilisant le haut du ménisque, le volume obtenu sera supérieur au volume réel de la quantité indiquée en vert. Nous pouvons constater sur cette figure que la région orange est plus petite que la région verte. Cela indique que la lecture du volume au bas du ménisque donne une marge d’erreur plus petite et est donc plus précise.

Pour répondre à la question, nous devrions lire le volume d'un liquide à partir du bas du ménisque.

Quel est le volume de liquide dans ce cylindre gradué ?

Nous savons déjà que nous devons lire le volume à partir du bas du ménisque et nous devons donc déterminer le volume correspondant à cette ligne sur le cylindre gradué. Nous pouvons constater que les graduations plus grandes augmentent par tranche de cinq millilitres. Entre deux graduations, il y a cinq espaces d'un même volume. Cela signifie que chacune des graduations plus petites correspond à une variation de volume d’un millilitre. Le bas du ménisque est situé deux petites graduations au-dessus de la barre des 45 millilitres. Cela signifie que le volume du liquide dans ce cylindre gradué est de 47 millilitres.