La masse est une propriété physique indiquant la quantité de matière qui contient un corps ou une particule. Grâce à lui, nous pouvons interagir avec notre environnement, et aussi petits ou négligeables que puissent paraître les atomes ou les particules, la cohésion entre eux multiplie ses effets jusqu'à ce qu'ils deviennent tangibles.

Tous les objets ont une masse associée; certains sont légers ou en apesanteur, tandis que d'autres sont massifs ou massifs. Physiquement, la masse recèle de nombreux secrets, ainsi que de nombreuses définitions entrelacées. En revanche, chimiquement, ce n'est rien de plus qu'une mesure à prendre en compte lors de la réalisation de synthèses industrielles ou d'analyses gravimétriques.

La masse de cette tortue de pierre est la même quelle que soit sa position dans l'Univers et la force de gravité qu'elle subit. Source: fotoerich via Pixabay.

De même, le mode et les formules utilisés pour calculer la masse varient en fonction du phénomène considéré (gravitationnel, électromagnétique, inertie, quantique, etc.); mais à la fin, sa valeur sera toujours la même, car c'est une constante en tout point de l'Univers (à moins que dans le processus une partie ne se transforme en énergie).

Les électrons, protons, neutrons, atomes, molécules, planètes, étoiles et galaxies ont une valeur de masse constituée de divers types de matière. D'où et comment elle est née, ce sont des questions auxquelles la physique se consacre constamment à rechercher ses réponses.

Concept

Chimique

Chimiquement, la masse est la quantité de matière qu'une certaine substance ou un certain composé possède. Elle n'a pas plus d'importance que la concentration ou la reconnaissance moléculaire en ce qui concerne les réactions catalytiques ou dans le développement de matériaux mésoporeux; mais oui dans la performance de ceux-ci, les interactions intermoléculaires et leurs propriétés physiques. Dans un laboratoire, la masse est mesurée avec une balance ou une balance.

Physique

Bien que physiquement le concept soit en principe le même, le modèle de masse a des caractéristiques remarquables dans toutes ses lois. Par exemple, sa définition selon la deuxième loi de Newton, consiste en la résistance à laquelle un corps s'oppose à subir une accélération sous l'action d'une force.

Plus cet objet ou corps (une baleine) est massif et "lourd", plus il sera difficile de l'accélérer dans une direction dans l'espace. Le contraire se produit avec des corps légers (un portefeuille).

En plus de cela, la masse est comprise comme une mesure de l'interaction d'un corps avec un champ gravitationnel et de la mesure dans laquelle le premier peut déformer le second. C'est là qu'intervient ce que l'on connaît en poids, la différence de poids d'un même objet sur différentes planètes ou régions du Cosmos.

La masse est également le résultat, plus actuellement, des interactions ou affinités que les particules éprouvent pour le champ de Higgs qui entoure tout l'Univers.

Propriétés de la pâte

La masse est une propriété extensive, car elle dépend de la quantité de matière, qui est exprimée en unités de grammes (g) ou de kilogrammes (kg). Il est constant tant qu'il n'approche pas la vitesse de la lumière, donc peu importe la taille du champ (gravitationnel, électronique, magnétique, etc.) que vous expérimentez.

En plus de cela, c'est une quantité scalaire et l'une des sept quantités fondamentales. La masse permet à la matière d'exister en tant que telle et présente toutes ses caractéristiques étudiées par analyse physique ou chimique.

La plus petite masse connue en chimie est celle de l'électron (9,1 · 10 ^-31 kg). Tous les atomes en raison de leur très petite masse sont préférables pour être exprimés en termes d'unités de masse atomique (amu), dont les valeurs numériques sont égales aux grammes en utilisant le concept du nombre d'Avogadro et des moles.

Les propriétés de la masse en chimie n'échappent pas au conventionnel; tandis qu'en physique, les noyaux atomiques de la matière peuvent se décomposer en libérant des quantités abyssales d'énergie, ce qui conduit à désobéir à la loi de conservation de la masse.

Formule pour la masse et comment elle est calculée

Physiquement

Selon le système et les lois qui les régissent, la masse peut être calculée à partir de différentes formules. Par exemple, en ce qui concerne la physique newtonienne, la masse est calculée en mesurant l'accélération qu'un corps acquiert sous une force mesurable:

m = F / a

Connaître le poids et l'accélération générés par la gravité:

m = W / g

Ou l'énergie cinétique de l'objet:

m = 2E _c / v ²

Une autre alternative est simplement de connaître la densité de l'objet ainsi que son volume:

m = dV

De cette manière, la masse d'un corps se calcule facilement en multipliant sa densité par son volume, dans le cas où il ne peut pas être placé sur une échelle.

Chimiquement

En ce qui concerne la chimie, les masses sont toujours déterminées à l'aide d'une balance après ou avant les expériences; même lorsque ceux-ci ne sont pas essentiellement gravimétriques.

Cependant, il est assez courant de calculer la quantité de réactif qui doit être pesée sur la balance pour obtenir une certaine quantité de moles ou une concentration de celle-ci une fois dissoute dans un solvant. Nous avons:

M = m / n

Où M est la masse molaire, m la masse de l'espèce et n le nombre de moles. Mais on sait aussi que la molarité est:

c = n / V

Le volume V de la solution à préparer étant connu, ainsi que sa concentration c, n est calculé et substitué dans la formule de masse molaire pour obtenir la masse du réactif à peser.

Exemples

Masse en titane

Il y a un échantillon de titane d'un volume de 23 000 cm ³. Sachant que sa densité est de 4,506 g / cm³, calculez la masse de cet échantillon.

La formule de la densité est:

d = m / V

Résoudre pour la masse que nous avons:

m = dV

Il vous suffit donc de calculer en substituant les variables aux valeurs données:

m = (4,506 g / cm³) (23 000 cm ³)

= 103,638 g ou 103,64 kg

Masse de bichromate de potassium

Vous souhaitez préparer 250 mL d'une solution de bichromate de potassium, K ₂ Cr ₂ O ₇, à une concentration de 0,63 M (mol / L). Calculez la quantité de K ₂ Cr ₂ O ₇ à peser sur la balance. La masse molaire de K ₂ Cr ₂ O ₇ est de 294,185 g / mol.

De la formule

c = n / V

Nous supprimons les grains de beauté:

n = c V

= (0,63 M) (0,250 L)

= 0,1575 mole K ₂ Cr ₂ O ₇

Connaissant les moles qui doivent être dans ces 250 millilitres de solution, en utilisant la masse molaire de K ₂ Cr ₂ O _{7, on} détermine quelle masse correspond à cette quantité de matière:

M = m / n

m = Mn

= (294,185 g / mol) (0,1575 mol K ₂ Cr ₂ O ₇)

= 46,3341 g

Par conséquent, 46,3341 grammes de K ₂ Cr ₂ O ₇ sont pesés sur la balance, dissous et transférés dans leur solvant respectif dans un ballon de 250 mL pour être finalement complété avec de l'eau.

Masse des planètes du système solaire

• Mercure (planète): 3,302 x 10ˆ23 kg.
• Vénus (planète): 4,8685 x 10ˆ24 kg.
• Terre (planète): 5, 9736 x 10ˆ24 kg.
• Mars (planète): 6,4185 x 10ˆ23 kg.
• Jupiter (planète): 1,899 x 10ˆ27 kg.
• Saturne (planète): 5,6846 x 10ˆ26 kg.
• Uranus (planète): 8,6832 x 10ˆ25 kg.
• Neptune (planète): 1,0243 x 10ˆ26 kg.
• Pluton (planète naine): 1,305 +/- 0,0007 x 10ˆ22 kg.

Masse de certains satellites du système solaire

• Lune: 7,349 x 10ˆ22 kg.
• Ganymède: 1482 x 10ˆ23 kg.
• Io: 8,94 x 10ˆ22 kg.
• Europa (satellite de Jupiter): 4,80 x 10ˆ22 kg.
• Titan: 1,345 x 10ˆ23 kg.
• Rhéa: 2,3166 x 10-21 kg.
• Iapetus: 1,9739 x 10ˆ21 kg.
• Hyperion: 1,08 x 10ˆ19 kg.
• Encalade: 1,08 x 10ˆ20 kg.
• Mimas: 3,752 x 10ˆ19 kg.
• Ariel: 1,35 x 10ˆ21 kg.
• Titania: 3526 x 10ˆ21 kg.
• Oberon: 3,014 x 10ˆ21 kg.

Masse de costumes

• Combinaison de plongée: environ 20 kg.
• Combinaison de pompier: entre 10 kg et 25 kg.
• Combinaison d'astronaute: 130 kg.

Masse des outils de travail du bois

• Marteau: Entre 600 gr et 2 kg.
• Citron vert: 100 gr.
• Scie à main: Entre 500 gr et 1 kg.
• Pinces: 500 gr.

Masse de balle

• Balle de handball: 450 gr.
• Ballon de volleyball: 275 gr.
• Ballon de basket: 600 gr.
• Ballon de foot: 400 gr.

Masse de quelques œuvres architecturales

• Pyramide de Khéops: 5750000 tonnes.
• Tour penchée de Pise: 14 700 tonnes.
• Tour Eiffel: 7300 tonnes.
• Statue de la Liberté: 225 tonnes.

Masse moyenne des humains

• Nouveau-nés: 3, 4 kg.
• Enfant de 5 ans: 18 kg.
• Fille de 5 ans: 17 kg.
• Garçon de 15 ans: 47 kg.
• Fille de 15 ans: 45 kg.
• Homme de 30 ans: 73 kg.
• Femme de 30 ans: 58 kg.

Masse moyenne d'instruments de musique

• Guitare acoustique: 2,5 kg.
• Guitare électrique: 3 kg.
• Violon: entre 440 gr et 500 gr.
• Violoncelle: entre 4 kg et 8 kg
• Piano à queue: entre 400 kg et 650 kg.
• Piano à queue pour bébé: entre 220 kg et 350 kg.

Masse moyenne des appareils électroniques

• Appareil photo (non professionnel): entre 150 gr et 250 gr.
• Cellule: 100 gr.
• Micro-ondes: 16 kg.
• Ordinateur portable: entre 1,5 kg et 3 kg.
• Télévision: entre 12 kg et 30 kg.
• Machine à laver: entre 70 kg et 100 kg.

Masse moyenne des moyens de transport

• Bus: entre 11400 kg et 18100 kg.
• Automobile: entre 1000 kg et 1300 kg.
• Avion: 178750 kg (à vide) et 397000 kg (plein)
• Vélo: entre 6 kg et 7 kg.
• Moto: entre 80 kg et 93 kg.
• Skateboard: entre 900 gr et 1500 kg.
• Train: entre 40 et 100 tonnes.

Masse moyenne des vêtements

• T-shirt: 180 gr.
• Jeans: entre 450 gr et 550 gr.
• Pull: 350 gr.
• Chaussures habillées: entre 1 kg et 1,3 kg
• Chaussons: 250 gr.
• Bottes courtes: 400 gr.
• Bottes en cuir: 1500 gr.
• Ceinture: 60 gr.
• Bas: 10 gr.
• Sac en laine: 600gr.
• Manteau d'hiver: 800 gr.
• Pull: 500 gr.
• Jambières: 300 gr.

Masse moyenne de certains fruits

• Citron: 40 gr.
• Mangue: 200 gr.
• Orange: 125 gr.
• Pêche: 100 gr.
• Banane: 150 gr.
• Pomme: 180 gr.
• Poire: 180 gr.
• Tomate: 150 gr.

Masse moyenne de certains légumes

• Carotte: 80 gr.
• Betterave: 60 gr.
• Pomme de terre: 150 gr.
• Oignon: 100 gr.

Masse moyenne de certains chiens

• Bulldog: entre 18 kg et 25 kg.
• Caniche: 15 kg.
• Carlin Carlino: entre 6,3 kg et 10,5 kg.
• Cocker espagnol: entre 12 kg et 16 kg.
• Dalmatien: entre 16 kg et 32 ​​kg.
• Berger allemand: entre 22 kg et 40 kg.
• Loup de Sibérie: entre 16 kg et 27 kg.
• Chihuahua: entre 1,5 et 3 kg.