La densité est l’une des propriétés principales de tout élément chimique et elle est très utile tant au niveau des éléments que des substances composées. Tout comme la dureté, le poids, le volume, caractérisent un élément, afin de pouvoir le différencier des autres.
Dans cet article, nous vous apprenons son concept de base, son mode de calcul et son utilité.
Quelle est la densité d’un élément ?
Comme en physique, la densité d’un élément est définie comme la grandeur scalaire qui fait référence à la quantité de masse qui existe dans une quantité spécifique de volume. En d’autres termes, il peut être défini comme la relation qui existe entre la masse (le poids) et le volume qu’elle occupe.
Dans quelle unité s’exprime la densité d’un élément ?
Généralement, l’unité varie selon l’état de l’élément :
- Solides : Kg/m3 ou g/cm3 .
- Liquides ou gaz : Kg/log/ml.
Il est à noter que g/ml est identique à g/cc, et son équivalence est de 1000 g/l et 1000 kg/m3.
Comment calculer la densité d’un élément ?
Si vous souhaitez connaître la densité d’un élément chimique particulier, il vous suffit de revoir ses références dans le tableau périodique et d’autres sources bibliographiques, puisqu’elles sont définies. Regardez les exemples suivants :
- Hydrogène : 0,082 kg/m3
- Hélium 0,164 kg/m3
- Iridium 22562,2 kg/m3
- Osmium 22587,2 kg/m3
Formule pour calculer la densité des substances
On peut aussi parler du calcul de la densité des alliages. En termes généraux, la formule pour calculer la densité d’une substance est la suivante : p=m/V . Où « V » représente le volume et « m » la masse. Donc si vous souhaitez calculer la densité qui existe dans un alliage composé de 10 cm3 de cuivre et 10 cm3 d’argent, vous devez procéder comme suit :
- p = (10 cm3 x 8,9 g/cm3 + 10 cm3 x 10,5 g/cm3) / 10 cm3 + 10 cm3 = 9,7 g /cm3
A quoi sert la densité ?
Grâce à la densité , le type de substance utilisée dans un processus peut être déterminé . Par exemple, c’est une valeur importante pour déterminer la quantité d’alcool présente dans un vin. Comme d’autres propriétés, c’est une caractéristique qui nous aide à différencier un élément d’un autre.
Par exemple, la densité d’un liquide permet toujours de déterminer le volume d’une substance. Même à partir de la formule que nous avons partagée ci-dessus, il suffit de déterminer la densité pour devenir une variable afin de déterminer la valeur de toute autre variable.
Avec quel instrument la densité est-elle mesurée ?
Le nom de l’instrument utilisé pour mesurer rapidement la densité sans beaucoup de formules, s’appelle un densimètre , ou encore un densimètre, et il détermine avec précision la densité relative du liquide. D’autre part nous disposons des instruments suivants :
- Pycnomètre : mesure la densité des liquides.
- Balance hydrostatique : permet de mesurer la densité des liquides et des solides.
- Balance de Mohr : Généralement utilisée pour mesurer la densité des liquides.
- Lactomètre : également appelé galactomètre, il permet de déterminer la densité du lait.
- Aéromètre : mesure la densité du gaz.
Les avantages de ces instruments sont qu’ils nous aident à mesurer la densité d’une substance rapidement et sans trop d’effort. De plus, c’est beaucoup plus précis et réel.
Quelle est la différence entre la densité et la densité spécifique ?
En termes simples, la densité fait référence au poids d’une substance par unité de volume, tandis que la densité ne se concentre pas sur le poids mais plutôt sur la masse de la substance par unité de volume.
Quels sont les types de densité qui existent ?
On peut citer au moins 4 types de densité : absolue, relative, moyenne, apparente . Examinons quelques concepts :
- Densité absolue : fait référence à la relation entre la masse et le volume d’une substance.
- Densité relative : fait référence à la relation entre la densité d’une substance par rapport à une autre.
- Densité moyenne et densité de points : comme les systèmes hétérogènes n’ont pas la même densité dans les différentes parties, on mesure la densité moyenne (masse divisée par volume), ou la densité de points qui varie selon la position.
- Densité apparente : elle n’est pas une propriété du matériau, mais dépend de son compactage. Il est calculé dans des matériaux hétérogènes. Un exemple très courant est celui des sols.
Quelle est l’importance de la densité ?
L’importance de la densité réside dans le fait qu’elle nous permet de vérifier la pureté d’une substance ou sa concentration. De manière générale, il nous donne des informations sur sa composition. Dans de nombreux laboratoires et usines, la densité est très importante car elle garantit la qualité de certains produits et matériaux.
Au niveau des éléments chimiques, c’est la propriété de base pour le calcul de substances plus complexes.