PROPRIÉTÉS INTENSIVES: CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Les propriétés intensives sont un ensemble de propriétés de substances qui ne dépendent pas de la taille ou de la quantité de substance considérée. Au contraire, les propriétés extensives sont liées à la taille ou à la quantité de la substance considérée.

Des variables telles que la longueur, le volume et la masse sont des exemples de grandeurs fondamentales, caractéristiques des propriétés extensives. La plupart des autres variables sont des quantités déduites, exprimées sous la forme d'une combinaison mathématique des grandeurs fondamentales.

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Un exemple de quantité déduite est la densité: la masse de la substance par unité de volume. La densité est un exemple de propriété intensive, on peut donc dire que les propriétés intensives, en général, sont des quantités déduites.

Les propriétés intensives caractéristiques sont celles qui permettent l'identification d'une substance par une certaine valeur spécifique de celles-ci, par exemple le point d'ébullition et la chaleur spécifique de la substance.

Il existe des propriétés intensives générales qui peuvent être communes à de nombreuses substances, par exemple la couleur. De nombreuses substances peuvent partager la même couleur, il n'est donc pas utile de les identifier; bien qu'il puisse faire partie d'un ensemble de caractéristiques d'une substance ou d'un matériau.

Caractéristiques des propriétés intensives

Les propriétés intensives sont celles qui ne dépendent pas de la masse ou de la taille d'une substance ou d'un matériau. Chacune des parties du système a la même valeur pour chacune des propriétés intensives. De plus, les propriétés intensives, pour les raisons exposées, ne sont pas additives.

Si une propriété étendue d'une substance telle que la masse est divisée par une autre propriété étendue de celle-ci telle que le volume, une propriété intensive appelée densité sera obtenue.

La vitesse (x / t) est une propriété intensive de la matière, résultant de la division d'une propriété étendue de la matière telle que l'espace parcouru (x) entre une autre propriété étendue de la matière telle que le temps (t).

Au contraire, si vous multipliez une propriété intensive d'un corps, telle que la vitesse par la masse du corps (propriété extensive), vous obtiendrez l'élan du corps (mv), qui est une propriété extensive.

La liste des propriétés intensives des substances est longue, parmi lesquelles: température, pression, volume spécifique, vitesse, point d'ébullition, point de fusion, viscosité, dureté, concentration, solubilité, odeur, couleur, goût, conductivité, élasticité, tension superficielle, chaleur spécifique, etc.

Exemples

La température

C'est une quantité qui mesure le niveau thermique ou la chaleur qu'un corps possède. Chaque substance est constituée d'un agrégat de molécules ou d'atomes dynamiques, c'est-à-dire qu'ils sont constamment en mouvement et en vibration.

Ce faisant, ils produisent une certaine quantité d'énergie: l'énergie thermique. La somme des énergies caloriques d'une substance est appelée énergie thermique.

La température est une mesure de l'énergie thermique moyenne d'un corps. La température peut être mesurée en fonction de la propriété des corps de se dilater en fonction de leur quantité de chaleur ou d'énergie thermique. Les échelles de température les plus utilisées sont: Celsius, Fahrenheit et Kelvin.

L'échelle Celsius est divisée en 100 degrés, la plage comprise par le point de congélation de l'eau (0 ° C) et son point d'ébullition (100 ° C).

L'échelle Fahrenheit prend les points mentionnés comme 32 ° F et 212 ° F, respectivement. Y L'échelle Kelvin commence par établir la température de -273,15 ºC comme zéro absolu (0 K).

Volume spécifique

Le volume spécifique est défini comme le volume occupé par une unité de masse. C'est une grandeur inverse de la densité; par exemple, le volume spécifique d'eau à 20 ° C est de 0,001002 m ³ / kg.

Densité

Il se réfère à combien pèse un certain volume occupé par certaines substances; c'est-à-dire le rapport m / v. La densité d'un corps est généralement exprimée en g / cm ³.

Voici des exemples de densités de certains éléments, molécules ou substances: -Air (1,29 x ^10-3 g / cm ³)

-Aluminium (2,7 g / cm ³)

-Benzène (0,879 g / cm ³)

-Cuivre (8,92 g / cm ³)

-Eau (1 g / cm ³)

-Or (19,3 g / cm ³)

–Mercure (13,6 g / cm ³).

Notez que l'or est le plus lourd, tandis que l'air est le plus léger. Cela signifie qu'un cube d'or est beaucoup plus lourd qu'un cube formé hypothétiquement par l'air uniquement.

Chaleur spécifique

Elle est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une unité de masse de 1 ºC.

La chaleur spécifique est obtenue en appliquant la formule suivante: c = Q / m.Δt. Où c est la chaleur spécifique, Q est la quantité de chaleur, m est la masse du corps et Δt est le changement de température. Plus la chaleur spécifique d'un matériau est élevée, plus il faut fournir d'énergie pour le chauffer.

À titre d'exemple de valeurs thermiques spécifiques, nous avons les éléments suivants, exprimés en J / Kg.ºC et

cal / g.ºC, respectivement:

-À 900 et 0,215

-Cu 387 et 0,092

-Fe 448 et 0.107

-H ₂ O 4.184 et 1.00

Comme on peut le déduire des valeurs thermiques spécifiques répertoriées, l'eau possède l'une des valeurs thermiques spécifiques connues les plus élevées. Cela s'explique par les liaisons hydrogène qui se forment entre les molécules d'eau, qui ont un contenu énergétique élevé.

La chaleur spécifique élevée de l'eau est d'une importance vitale pour réguler la température ambiante sur terre. Sans cette propriété, les étés et les hivers auraient des températures plus extrêmes. Ceci est également important pour réguler la température corporelle.

Solubilité

La solubilité est une propriété intensive qui indique la quantité maximale d'un soluté qui peut être incorporée dans un solvant pour former une solution.

Une substance peut se dissoudre sans réagir avec le solvant. L'attraction intermoléculaire ou interionique entre les particules du soluté pur doit être surmontée pour que le soluté se dissolve. Ce processus nécessite de l'énergie (endothermique).

De plus, l'apport d'énergie est nécessaire pour séparer les molécules de solvant, et ainsi incorporer les molécules de soluté. Cependant, de l'énergie est libérée lorsque les molécules de soluté interagissent avec le solvant, rendant le processus global exothermique.

Ce fait augmente le désordre des molécules de solvant, ce qui fait que le processus de dissolution des molécules de soluté dans le solvant est exothermique.

Voici des exemples de solubilité de certains composés dans l'eau à 20 ° C, exprimée en grammes de soluté / 100 grammes d'eau:

-NaCl, 36,0

-KCl, 34,0

-NaNO ₃, 88

-KCl, 7,4

-AgNO ₃ 222,0

-C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ (saccharose) 203,9

Aspects généraux

Les sels, en général, augmentent leur solubilité dans l'eau lorsque la température augmente. Cependant, NaCl n'augmente guère sa solubilité avec une augmentation de la température. Par contre, Na ₂ SO ₄ augmente sa solubilité dans l'eau jusqu'à atteindre 30 ºC; à partir de cette température, sa solubilité diminue.

En plus de la solubilité d'un soluté solide dans l'eau, de nombreuses situations peuvent survenir pour la solubilité; par exemple: solubilité d'un gaz dans un liquide, d'un liquide dans un liquide, d'un gaz dans un gaz, etc.

Indice de réfraction

C'est une propriété intensive liée au changement de direction (réfraction) qu'un rayon de lumière subit lors du passage, par exemple de l'air vers l'eau. Le changement de direction du faisceau lumineux est dû au fait que la vitesse de la lumière est plus grande dans l'air que dans l'eau.

L'indice de réfraction est obtenu en appliquant la formule:

η = c / ν

η représente l'indice de réfraction, c représente la vitesse de la lumière dans le vide et ν est la vitesse de la lumière dans le milieu dont l'indice de réfraction est déterminé.

L'indice de réfraction de l'air est de 1 0002926 et celui de l'eau de 1 330. Ces valeurs indiquent que la vitesse de la lumière est plus grande dans l'air que dans l'eau.

Point d'ébullition

C'est la température à laquelle une substance change d'état, passant d'un état liquide à un état gazeux. Dans le cas de l'eau, le point d'ébullition est d'environ 100 ° C.

Point de fusion

C'est la température critique à laquelle une substance passe de l'état solide à l'état liquide. Si le point de fusion est pris égal au point de congélation, c'est la température à laquelle commence le passage de l'état liquide à l'état solide. Dans le cas de l'eau, le point de fusion est proche de 0 ºC.

Couleur, odeur et goût

Ce sont des propriétés intensives liées à la stimulation qu'une substance produit dans les sens de la vue, de l'odorat ou du goût.

La couleur d'une feuille sur un arbre est la même (idéalement) que la couleur de toutes les feuilles de cet arbre. En outre, l'odeur d'un échantillon de parfum est la même que l'odeur de la bouteille entière.

Si vous sucez une tranche d'orange, vous ressentirez le même goût que de manger l'orange entière.

Concentration

C'est le quotient entre la masse d'un soluté dans une solution et le volume de la solution.

C = M / V

C = concentration.

M = masse de soluté

V = volume de solution

La concentration est souvent exprimée de plusieurs manières, par exemple: g / l, mg / ml,% m / v,% m / m, mol / L, mol / kg d'eau, meq / L, etc.

Autres propriétés intensives

Quelques exemples supplémentaires sont: la viscosité, la tension superficielle, la viscosité, la pression et la dureté.

Thèmes d'intérêt

Propriétés qualitatives.

Propriétés quantitatives.

Les propriétés générales..

Propriétés de la matière.

Références

1. Chimie illimitée de Lumen. (sf). Propriétés physiques et chimiques de la matière. Récupéré de: courses.lumenlearning.com
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5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juin 2018). Définition et exemples intensifs de propriété. Récupéré de: thinkco.com