Science et technologie s1505

La détermination du point de fusion/point d'ébullition

Cette fiche permet d'expliquer les manipulations à faire pour déterminer le point de fusion et le point d'ébullition d'une substance.

Le point de fusion

Le point de fusion est la température à laquelle une substance passe de l’état solide à l’état liquide. C'est une propriété caractéristique de la matière, ce qui signifie qu'en réalisant correctement les manipulations ci-dessous, il sera possible d'identifier la substance inconnue.

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Matériel

  • Support universel
  • Pince à thermomètre
  • Thermomètre
  • Pince universelle
  • Bécher de 500 ml
  • Éprouvette
  • Substance solide
  • Plaque chauffante
  • Eau (ou glycérine)
  • Chronomètre
  • Pince à bécher
  • Tablier ou sarrau
  • Lunettes de sécurité
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Manipulations

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  1. Remplir le bécher aux deux tiers d'eau du robinet et le déposer sur une plaque chauffante.

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    Si on prévoit que la température de fusion soit supérieure à 90 ºC, il est préférable d'utiliser de la glycérine plutôt que de l'eau.

  2. Verser la substance solide dans l'éprouvette de manière à ce qu'elle recouvre le fond de l'éprouvette.

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  3. À l'aide de la pince universelle, fixer l'éprouvette sur le support universel. Placer l'éprouvette dans le bécher rempli d'eau en s'assurant que le fond de l'éprouvette ne touche pas au fond du bécher.

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  4. Placer le thermomètre dans la substance solide et le fixer au support universel tout en vérifiant que le thermomètre ne touche pas au fond ou aux parois de l'éprouvette.

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  5. Allumer la plaque chauffante et faire chauffer le bécher à intensité moyenne.

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    Il faut toujours travailler sécuritairement à proximité d'une plaque chauffante. De plus, le port des lunettes et du tablier sont obligatoires afin d'éviter que l'eau ou la glycérine en ébullition ne brûle la peau.

  6. Dès que la substance solide commence à devenir liquide, noter la température.

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  7. Continuer de noter la température toutes les 30 secondes afin de s'assurer que celle-ci est constante. Cette température représente le point de fusion de la substance solide.

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  8. Éteindre la plaque chauffante et enlever le bécher avec une pince.

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  9. Nettoyer et ranger le matériel.

Résultats 

La septième étape de ce protocole est essentielle, car elle permet de vérifier si un plateau a été atteint. Ce plateau représente le moment durant lequel toute la substance solide se transformera en liquide, soit lorsque le changement de phase sera terminé complètement.

La température obtenue lors de ce protocole permet de déterminer la température de fusion d'une substance. En utilisant des manuels ou des outils de référence, il sera donc possible d'identifier la substance, étant donné que chaque substance possède son propre point de fusion.

Le point de fusion

Vade-mecum - Le point de fusion

Le point d'ébullition

Le point d'ébullition est la température à laquelle une substance passe de l’état liquide à l’état gazeux. C'est également une propriété caractéristique de la matière. En déterminant le point d'ébullition d'une substance, il sera donc possible de l'identifier, car chaque substance a un point d'ébullition unique.



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Matériel

  • Support universel
  • Pince à thermomètre
  • Thermomètre
  • Bécher
  • Pince à bécher
  • Substance liquide
  • Plaque chauffante
  • Chronomètre
  • Pince à bécher
  • Tablier ou sarrau
  • Lunettes de sécurité
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Manipulations

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  1. Remplir le bécher au tiers de la substance liquide et le déposer sur une plaque chauffante.

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  2. Placer le thermomètre dans la substance liquide et le fixer au support universel tout en vérifiant que le thermomètre ne touche pas au fond ou aux parois du bécher.

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  3. Allumer la plaque chauffante et faire chauffer doucement le bécher.

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    Il faut toujours travailler sécuritairement à proximité d'une plaque chauffante. De plus, le port du tablier et des lunettes est obligatoire.

  4. Dès que la substance liquide commence à former des bulles, noter la température.

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  5. Continuer de noter la température toutes les 30 secondes afin de s'assurer que celle-ci est constante. Cette température représente le point d'ébullition de la substance liquide.

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  6. Nettoyer et ranger le matériel.

Résultats 

Tout comme pour le point de fusion, il est important de vérifier si un plateau a été atteint, puisque ce plateau permet de s'assurer que la température notée représente la température à laquelle le changement de phase se produit.

En connaissant le point d'ébullition de la substance liquide, il est possible de l'identifier. Il faut comparer la valeur obtenue expérimentalement avec les données théoriques présentées dans les manuels ou les outils de référence.

Le point d'ébullition

Vade-mecum - Le point d'ébullition

Les vidéos
Les exercices
Les références