Questions aux experts
Matière et matériaux
Volume et température d'un mélange eau-alcool
Lorsque je mélange 100 ml d'eau et 100 ml d'alcool, j'observe une petite diminution de volume du mélange : 192 ml et non pas 200 ml.
Puis-je expliquer cette perte de volume par le fait que les molécules d'eau sont plus petites que les molécules d'alcool et qu'elles s'insinuent dans les espaces intermoléculaires ?
Après le mélange, la température augmente légèrement et il y a apparition de bulles qui remontent à la surface. J'aimerais connaître la nature de ces bulles.
Pensant qu'il s'agissait de l'air dissous dans l'eau, j'ai refait l'expérience avec de l'eau que j'avais préalablement dégazée. Mais les bulles sont apparues quand même.
Ces bulles sont-elles en partie responsables de la diminution de volume ?
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Dans le cas d'un mélange, seule la masse se conserve, mais pas nécessairement le volume. C'est exactement ce qui se passe dans le cas du mélange eau-alcool.
Un liquide est formé de molécules qui ne possèdent pas d'ordre (à longue distance tout au moins). Mais il peut exister cependant des interactions faibles entre les molécules.
Quand on ajoute de l'alcool dans l'eau, ces interactions sont modifiées, puisqu'une molécule d'eau n'est plus seulement entourée d'autres molécules d'eau (eau pure), mais aussi de molécules d'alcool (mélange). C'est ce qui modifie le volume du mélange.
L'augmentation de température est un élément très intéressant à observer. En effet, puisque les interactions entre les molécules sont modifiées (interactions = énergie mise en jeu), de l'énergie peut être libérée (mélange dit "exothermique", c'est ce qui est observé) ou consommée (mélange dit "endothermique" qui conduit à une diminution de la température).