La température de changement d'état (TCE)

À une pression donnée, le changement d'état d'une espèce chimique se produit à une température fixe caractéristique de cette espèce.

Exemple 1

On refroidit un bécher contenant de l'eau distillée et un bécher contenant du cyclohexane. On donne ci-dessous le graphique représentant l'évolution au cours du temps des températures des deux milieux, à pression constante. Le changement d'état observé est la solidification.

Lors de la solidification du cyclohexane, on observe que la température se stabilise autour de `7"°C"` et le palier observé pour l'eau se situe autour de `0"°C"` .

Exemple 2

À pression atmosphérique, l'eau passe de l'état liquide à l'état gazeux à une température `100"°C"`.

Dans une "cocotte-minute", à une pression de 1,7 bar, ce changement d'état s'opère vers `115"°C"` . Tant que toute l'eau n'est pas passée à l'état gazeux, l'énergie apportée par la gazinière sert au changement d'état.

Remarque : la température plus élevée dans une "cocotte-minute" permet de cuire les aliments plus rapidement.

Pour identifier une espèce chimique, on peut donc mesurer l'une de ses températures de changement d’état et comparer cette valeur à celle donnée dans les tables.

On peut mesurer :

• la température de fusion de l'espèce chimique, c'est-à-dire la température à laquelle l'espèce passe de l’état solide à l’état liquide, à l'aide d'un banc Kofler (plaque métallique chauffée, la température dépend de la position sur la plaque, on dépose le solide sur une partie "froide" et on le fait avancer vers les parties plus chaudes jusqu'à ce qu'il se transforme en liquide, on repère alors la température de fusion) ;
• la température d’ébullition de l'espèce chimique, c'est-à-dire la température à laquelle l'espèce passe de l’état liquide à l’état gazeux, à l'aide d'un thermomètre (on chauffe le liquide et on mesure la température, avec le thermomètre plongé dans le liquide, lorsqu'on observe l’ébullition).