liquides

point de fusion, Point de congélation,Point d’ébullition

point de fusion et point de congélation

Les solides cristallins purs ont un point de fusion caractéristique, la température à laquelle le solide fond pour devenir un liquide. La transition entre le solide et le liquide est si nette pour les petits échantillons d’une substance pure que les points de fusion peuvent être mesurés à 0,1 oC. Le point de fusion de l’oxygène solide, par exemple, est de-218,4 oC.

Les liquides ont une température caractéristique à laquelle ils se transforment en solides, connue sous le nom de leur point de congélation., En théorie, le point de fusion d’un solide devrait êtrele même que le point de congélation du liquide. En pratique, de petites différences entre cesles quantités peuvent être observées.

Il est difficile, voire impossible, de chauffer un solide au-dessus de son point de fusion car la chaleur qui pénètre dans le solide à son point de fusion est utilisée pour convertir le solide en aliquide. Il est cependant possible de refroidir certains liquides à des températures inférieures à leurs points de congélation sans former de solide. Lorsque cela est fait, le liquide est dit être surfondu.,

un exemple de liquide surfondu peut être obtenu en chauffant de l’acétatétrihydrate de sodium solide (NaCH3CO2 3 H2O). Lorsque ce solide fond, l’acétate de sodium se dissout dans l’eau piégée dans le cristal pour former une solution.Lorsque la solution refroidit à température ambiante, elle devrait se solidifier. Si un petit cristal d’acétate de sodium trihydraté est ajouté au liquide, cependant, le contenu du flacon se solidifie en quelques secondes.,

un liquide peut devenir surfondu parce que les particules dans un solide sont emballés dans une structure aregular qui est caractéristique de cette substance particulière. Certains de cessolides se forment très facilement; d’autres non. Certains ont besoin d’une particule de poussière, ou un germe de cristal,afin d’agir comme un site sur lequel le cristal peut croître. Afin de former des cristaux de sodiumacetate trihydraté, les ions Na+, les ions CH3CO2 – et les molécules d’eau doivent se réunir dans la bonne orientation., Il est difficile pources particules de s’organiser, mais un cristal de graine peut fournir le cadre surque la bonne disposition des ions et des molécules d’eau peut se développer.

parce qu’il est difficile de chauffer les solides à des températures supérieures à leurs points de fusion, et parce que les solides purs ont tendance à fondre sur une très petite plage de température, les points de fusion sont souvent utilisés pour aider à identifier les composés. Nous pouvons distinguer les trois sucres connus comme le glucose (MP = 150oC), le fructose (MP =103-105oC) et le saccharose (MP = 185-186oc), par exemple, en déterminant le point de fusion d’un petit échantillon.,

Les mesures du point de fusion d’un solide peuvent également fournir des informations sur la pureté de la substance. Les solides purs et cristallins fondent sur une plage très étroite de températures, tandis que les mélanges fondent sur une large plage de températures. Les mélanges ont également tendance à fondre à des températures inférieures aux points de fusion des solides purs.

Point d’ébullition

Lorsqu’un liquide est chauffé, il atteint finalement une température à laquelle la pression de vapeur est suffisamment grande pour que des bulles se forment à l’intérieur du corps du liquide. Cette températureest appelé le point d’ébullition., Une fois que le liquide commence à bouillir, la température reste constante jusqu’à ce que tout le liquide ait été converti en gaz.

le point d’ébullition normal de l’eau est de 100oC. Mais si vous essayez de faire cuire un œuf dansl’eau bouillante pendant le camping dans les montagnes Rocheuses à une altitude de 10 000 pieds, vous constaterez qu’il faut plus de temps pour que l’œuf cuit parce que l’eau bout à seulement 90ocat cette altitude.

en théorie, vous ne devriez pas être en mesure de chauffer un liquide à des températures supérieures à sa normalepoint d’ébullition., Avant que les fours à micro-ondes ne deviennent populaires, cependant, des autocuiseurs étaient utiliséspour diminuer le temps nécessaire à la cuisson des aliments. Dans un autocuiseur typique, l’eaupeut rester un liquide à des températures aussi élevées que 120oC, et les aliments cuisent en un peu plus d’un tiers du temps normal.

pour expliquer pourquoi l’eau bout à 90oC dans les montagnes et à 120oC dans un autocuiseur, même si le point d’ébullition normal de l’eau est de 100oC, nous devons comprendre pourquoi un liquide bout., Par définition, un liquide bout lorsque la pression de vapeur du gaz s’échappant du liquide est égale à la pression exercée sur le liquide par son environnement, comme le montre la figure ci-dessous.

le point d’ébullition normal de l’eau est 100oC parce que c’est la température à laquelle la pression de vapeur de l’eau est 760 mmHg, ou 1 atm., Dans des conditions normales, quandla pression de l’atmosphère est d’environ 760 mmHg, l’eau bout à 100oC.At à 10 000 pieds au-dessus du niveau de la mer, la pression atmosphérique n’est que de 526 mmHg. À ces variations, l’eau bout lorsque sa pression de vapeur est de 526 mmHg, ce qui se produit à une température de 90oC.

les autocuiseurs sont équipés d’une vanne qui permet au gaz de s’échapper lorsque la pression à l’intérieur du pot dépasse une valeur fixe. Cette vanne est souvent réglée à 15 psi, ce qui signifie que la vapeur d’eau à l’intérieur du pot doit atteindre une pression de 2 atm avant de pouvoir s’échapper.,Parce que l’eau n’atteint pas une pression de vapeur de 2 atm jusqu’à ce que la température soit de 120oC,elle bout dans ce récipient à 120oC.

Les liquides bouillent souvent de manière inégale ou se cognent. Ils ont tendance à se cogner quand il n’y a pas de rayures sur les parois du récipient où des bulles peuvent se former. Le cognement est facilement évité en ajoutant quelques copeaux bouillants au liquide, qui fournissent une surface rugueuse sur laquelle des bulles peuvent se former. Lorsque des copeaux bouillants sont utilisés, essentiellement tous lesles bulles qui montent à travers la solution se forment à la surface de ces copeaux.