Ressources · 2ⁿᵈᵉ · Physique-Chimie (2nde)

Fiche de révision : Mélanges et corps purs

Espèce chimique, corps pur et mélange homogène ou hétérogène ; identifier une espèce par sa masse volumique, ses températures de changement d’état, une chromatographie sur couche mince ou un test chimique ; composition massique d’un mélange et composition de l’air.

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benprofparticulier.frPhysique-Chimie (2nde) · Seconde

Espèces chimiques : corps purs et mélanges

Fiche méthode

(Physique-chimie 2de · Constitution de la matière · Espèces chimiques, corps purs et mélanges)

Identifier une espèce, qualifier un échantillon : la démarche

1. Je mesure une ou plusieurs grandeurs : masse et volume, température de changement d’état, chromatogramme, test chimique.

2. Je compare à des valeurs de référence, dans la même unité et en tenant compte de la précision de la mesure.

3. Je conclus en deux temps : quelle(s) espèce(s) l’échantillon contient, puis s’il se comporte comme un corps pur ou comme un mélange. Si plusieurs espèces restent possibles, je propose une autre mesure.

Le réflexe — une mesure seule identifie rarement avec certitude : on croise deux critères (masse volumique et température d’ébullition, CCM et banc Kofler…).

Cas 1 · Corps pur ou mélange, homogène ou hétérogène

Réflexe — je compte les espèces chimiques (une → corps pur), puis les phases visibles à l’œil nu (une → homogène).

Exemple. Le vinaigre d’alcool, limpide et incolore : nature ?

Il contient de l’eau et de l’acide éthanoïque : au moins deux espèces, une seule phase → mélange homogène.

Attention — limpide ou « pur » sur l’étiquette ne veut pas dire corps pur.

Cas 2 · Masse volumique : calculer, convertir, identifier

Réflexe — $ρ = \frac{m}{V}$ ; × 1 000 pour passer de g·mL⁻¹ à kg·m⁻³ ; je garde les espèces compatibles avec la précision.

Exemple. Une bille de 15,8 g déplace 2,00 mL d’eau. Fer (7,87) ou nickel (8,91) ?

$ρ = \frac{15, 8}{2, 00} = 7, 90$ g·cm⁻³ $= 7, 90 \times 10^{3}$ kg·m⁻³ : très proche du fer, loin du nickel.

Attention — retirer la masse du récipient ; 1 mL = 1 cm³.

Cas 3 · Températures de changement d’état

Réflexe — palier (ou fusion nette) → corps pur, identifié par sa valeur ; plage de températures → mélange.

Exemple. Un solide fond nettement à 80 °C. Données : naphtalène 80 °C, vanilline 81 °C.

Fusion nette : sans doute un corps pur. Mais les deux valeurs sont trop proches pour trancher : il faut un autre critère (CCM avec les deux références).

Attention — pendant le palier, on chauffe mais la température ne monte pas.

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Cas 4 · Exploiter un chromatogramme

Réflexe — $R_{f} = \frac{h}{H}$ , distances mesurées depuis la ligne de dépôt ; je compare aux références de la même plaque.

Exemple. Front à 5,0 cm, tache à 3,5 cm.

$R_{f} = \frac{3, 5}{5, 0} = 0, 70$ (sans unité, entre 0 et 1).

Attention — une seule tache ne prouve pas la pureté.

Cas 5 · Tests chimiques

Réflexe — réactif, geste, résultat attendu : sulfate de cuivre anhydre, bûchette incandescente, flamme, eau de chaux.

Exemple. Un gaz ne trouble pas l’eau de chaux mais produit une légère détonation près d’une flamme.

Il contient du dihydrogène ; le dioxyde de carbone est absent ou en très faible quantité.

Attention — un test positif prouve une présence, pas la pureté.

Cas 6 · Composition d’un mélange

Réflexe — $w = \frac{m_{1}}{m} \times 100$ , avec $m$ la masse totale ; la somme des pourcentages fait 100 %.

Exemple. Un sachet de 250 g de fruits secs contient 60 g d’amandes.

$w = \frac{60}{250} \times 100 = 24$ % d’amandes.

Attention — air : 21 % de O₂ en volume, mais 23,1 % en masse.

Les pièges

Confondre « homogène » et « pur » : l’eau sucrée n’a qu’une phase mais contient plusieurs espèces.
Convertir dans le mauvais sens : 0,68 g·mL⁻¹ = 680 kg·m⁻³, pas 0,000 68.
Conclure sur une seule mesure alors que deux références sont plus proches que la précision.
Mesurer h ou H depuis le bas de la plaque au lieu de la ligne de dépôt ; obtenir un R_f supérieur à 1.
Appliquer 78 % (volume) à une masse d’air.
Prendre une dissolution pour une fusion.

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À propos de cette page

Cette fiche méthode donne la démarche pour identifier une espèce et dire si un échantillon est pur, puis, pour chacune des six parties du cours, le réflexe, un exemple corrigé et le piège à éviter : masse volumique et conversions, palier, rapport frontal, tests, pourcentage massique.

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