Chapitre 7 – Structure de la matière | 2nde Bac Pro MAMA | Physique-Chimie | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 5 mai 2026, format manuel scolaire
Akim, vernisseur chez Atelier de la Croix-Rousse à Lyon, prépare un vernis polyuréthane pour pistolet pneumatique. Le fabricant indique une dilution de 15 % avec du white-spirit. Akim doit calculer les bonnes quantités, et comprendre l'impact de l'évaporation du solvant pendant la pulvérisation.
Calculer la masse molaire de l'octane C₈H₁₈.
M(C₈H₁₈) = 8 × M_C + 18 × M_H = 8 × 12 + 18 × 1 = 96 + 18 = 114 g/mol.
Akim utilise 2,0 L de vernis. À 15 % de dilution, calculer le volume de white-spirit nécessaire.
15 % de 2,0 L = 0,15 × 2,0 = 0,30 L = 300 mL de white-spirit.
Calculer la masse correspondante de white-spirit (densité 0,75).
m = ρ × V = 750 g/L × 0,30 L = 225 g.
Calculer le nombre de moles d'octane dans cette masse de white-spirit.
n = m / M = 225 / 114 ≈ 1,97 mol d'octane.
Calculer le nombre N de molécules d'octane (utiliser N_A = 6,02 × 10²³).
N = n × N_A = 1,97 × 6,02 × 10²³ ≈ 1,19 × 10²⁴ molécules.
(Plus de mille milliards de milliards de molécules dans seulement 300 mL.)
Pendant la pulvérisation, environ 80 % du white-spirit s'évapore dans l'air avant de toucher la pièce.
a) Quelle masse s'évapore ?
b) Combien de moles d'octane partent dans l'atmosphère de l'atelier ?
c) Pourquoi cela impose-t-il une bonne ventilation et un masque à cartouche ?
a) 80 % de 225 g = 180 g évaporés.
b) n = 180 / 114 = 1,58 mol d'octane libérée dans l'air.
c) 180 g de vapeurs organiques dans une cabine de 50 m³ donne une concentration énorme. Sans ventilation, on dépasserait largement la VLEP (valeur limite d'exposition professionnelle = 0,5 g/m³ pour le white-spirit). Sans masque cartouche, l'opérateur respirerait des vapeurs nocives pour le foie et le système nerveux.
Akim fait 4 pulvérisations de 2 L par jour, 5 jours par semaine, 45 semaines par an.
Calculer la masse totale de white-spirit qui s'évapore en une année.
Pulvérisations annuelles : 4 × 5 × 45 = 900.
Évaporation par pulvérisation : 180 g.
Total : 900 × 180 = 162 000 g = 162 kg de white-spirit évaporés/an.
Soit environ 216 L par an. Il faut donc absolument une cabine de pulvérisation aspirée et un masque cartouche A.
Akim doit afficher un mémo de préparation pour son binôme. Rédiger les 5 étapes en 4-5 lignes.
Préparation vernis polyuréthane (dilution 15 %)
1. Pour 2 L de vernis → ajouter 300 mL de white-spirit (mesure éprouvette).
2. Mélanger doucement 5 min — éviter les bulles.
3. Vérifier la viscosité avec coupe Ford (résultat attendu : 18 s).
4. Mettre EPI : masque cartouche A, gants nitrile, lunettes.
5. Ventilation cabine ON. Pulvériser à 25 cm de la pièce.
Si on remplaçait le white-spirit (octane C₈H₁₈) par de l'acétate d'éthyle (CH₃COOC₂H₅, soit C₄H₈O₂), de masse molaire à calculer, faudrait-il plus ou moins de moles pour 225 g de solvant ?
M(C₄H₈O₂) = 4 × 12 + 8 × 1 + 2 × 16 = 48 + 8 + 32 = 88 g/mol.
n = 225 / 88 ≈ 2,56 mol (au lieu de 1,97 mol pour l'octane).
L'acétate d'éthyle a une masse molaire plus faible : pour la même masse, il y a plus de molécules. À volatilité comparable, le pouvoir solvant peut être différent. Le choix dépend des propriétés chimiques (polarité, vitesse d'évaporation) et de la toxicité.
📚 Cette activité s'appuie sur §1 (L'atome), §2 (Les éléments chimiques), §5bis (Masses atomiques) et §6 (Applications en atelier) de la leçon Ch07.