États de la matière/État liquide

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Définition

Définition

Le liquide présente les propriétés suivantes :

• il n'a pas de forme propre ; il ne peut être saisi, il coule : c’est un fluide qui prend la forme des récipients qui le contiennent
• il peut être considéré comme (difficilement) compressible
• sa quantité conserve son volume quand on la transvase

Cet état est un état condensé : les molécules sont plus rapprochées que dans un gaz, elles s’attirent (interactions de type van der Valls) mais cet état condensé ne fige pas le mouvement des molécules même s'il sera plus limité que dans un gaz.

Les liquides sont fluides, cette fluidité se traduit par la capacité d’écoulement, et donc à une certaine mobilité à l'échelle macroscopique.

L’agitation des molécule est constante (elles ne sont pas figées). Dans le cas des liquides, on a une interface limitée entre le liquide et le volume qui les contient. Si on place du liquide dans un verre, les molécules vont avoir tendance à passer à l’état de vapeur, il s’agit d’une propriété naturelle (c'est la notion de vapeur saturante).

Viscosité

On symbolise la viscosité d'un liquide par « η » (êta) dont l'unité est la poise (Po) (système CGS) ou le pascal seconde (Pa s) (système international), anciennement poiseuille (Pl). À notez que $1\ {\rm {Pa\ s=10\ {\rm {Po}}}}$.

La viscosité correspond à la résistance à l’écoulement, mesuré par le temps nécessaire à l’écoulement dans un tube capillaire. L’eau est souvent la référence de comparaison. On a donc un aspect cinétique puisque le temps intervient. À noter que plus les forces intermoléculaires sont grandes, plus la viscosité est élevée.

• La viscosité augmente avec la masse molaire (dans l’hypothèse qu’il n’y a pas de liaisons hydrogènes dans ces liquides) mais la viscosité diminue lorsque la température augmente.

Exemples

Prenons deux liquides, le benzène et l’eau : le benzène a une viscosité de $0,601\times 10^{-3}\ {\rm {Pl}}$ et l’eau a une viscosité de $0,891\times 10^{-3}\ {\rm {Pl}}$. Les liaisons qui relient les molécules de benzènes sont des interactions de dipôles induits, il n’y a pas de moments dipolaires et donc la viscosité est faible.

Pour le glycérol, ${\rm {HOH_{2}C-CHOH-CH_{2}OH}}$, la viscosité est de $1\ {\rm {Pl}}$, cela est du aux fonctions alcool (liaisons hydrogènes plus nombreuses que pour le cas de l’eau).