Ressources · 5ᵉ · Chimie
Fiche de révision : Corps purs et mélanges
Espèce chimique, corps pur ou mélange et comment le prouver ; mélanges homogènes et hétérogènes, miscibilité et ordre des couches ; solubilité en g/L, saturation et masse maximale dissoute ; effet du solvant et de la température, gaz dissous, mesure d’une solubilité ; séparer les constituants, jusqu’à la distillation
Corps purs et mélanges : solubilité et miscibilité
Fiche méthode
(Physique-chimie 5ᵉ · Matière · Corps purs et mélanges)
La démarche pour toute question sur un mélange
1. Je compte les espèces chimiques. Une seule : corps pur ; au moins deux : mélange. Je cherche une preuve, pas un aspect.
2. J’observe ou je calcule. Couches, dépôt, grains ; masse maximale = solubilité × volume d’eau (en L), à la bonne température.
3. Je conclus avec le bon mot. Homogène ou hétérogène, miscibles ou non, saturée ou non, technique de séparation ; avec l’unité (g, L, g/L).
Cas 1 · Corps pur ou mélange
Réflexe — je compte les espèces chimiques ; pour un liquide limpide : étiquette, dépôt après évaporation, température de changement d’état.
Exemple. On fait évaporer entièrement un liquide incolore : une fine couche blanche reste dans la coupelle. Corps pur ou mélange ?
Le dépôt est fait d’espèces qui étaient dissoutes : le liquide en contenait au moins deux. C’est un mélange (homogène).
Attention — s’il ne reste rien, on ne peut pas encore dire « corps pur ».
Cas 2 · Homogène, hétérogène, miscible
Réflexe — après repos : une couche, miscibles ; deux couches, non miscibles, le plus lourd pour un même volume en bas.
Exemple. Un liquide non miscible avec l’eau : 1 L pèse 870 g. Où se place-t-il dans un tube avec de l’eau ?
1 L d’eau pèse 1 000 g : le liquide est moins lourd pour un même volume. Il forme la couche du haut.
Attention — une seule couche = mélange homogène, pas corps pur.
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Cas 3 · Masse maximale et saturation
Réflexe — volume en litres ; masse maximale = solubilité × volume ; je compare à la masse versée.
Exemple. Sel, eau à 20 °C : environ 360 g/L. On verse 35 g de sel dans 80 mL d’eau. Que se passe-t-il ?
80 mL = 0,08 L ; masse maximale : 360 × 0,08 = 28,8 g. 35 g dépasse 28,8 g : la solution est saturée, il reste 35 − 28,8 = 6,2 g au fond.
Attention — oublier de convertir les mL en L donne un résultat mille fois trop grand.
Cas 4 · Solubilité et température
Réflexe — température en bas, je monte à la courbe, je lis la solubilité à gauche ; puis × volume d’eau.
Exemple. Nitrate de potassium : environ 640 g/L à 40 °C. Masse maximale dans 0,25 L d’eau à 40 °C ?
640 × 0,25 = 160 g environ.
Attention — les gaz sont moins solubles à chaud ; le sel est à peine plus soluble à chaud.
Cas 5 · Choisir une séparation
Réflexe — non dissous : décanter, filtrer ; deux liquides non miscibles : ampoule ; garder le solide dissous : évaporer ; garder le liquide : distiller.
Exemple. Une eau salée : on veut récupérer à la fois l’eau et le sel. Quelle technique ?
Attention — un filtrat limpide contient encore les espèces dissoutes.
Les pièges
- Dire qu’un liquide limpide ou homogène est un corps pur.
- Calculer la masse maximale avec des millilitres au lieu de litres.
- Donner une solubilité sans sa température, ou croire que chauffer dissout toujours beaucoup plus (le sel change à peine).
- Dire que le sucre « fond » dans l’eau : il se dissout.
- Filtrer pour retirer le sel d’une eau salée : il traverse le filtre.
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