Collège · 6ᵉ · Chimie
Séparer les constituants d'un mélange
Filtration, décantation, distillation, évaporation
À propos de cette page
Ce cours de chimie en sixième sur « Séparer les constituants d'un mélange » suit le programme officiel de chimie de sixième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Pourquoi séparer un mélange ?, La filtration, La décantation, L'évaporation. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de sixième à réussir en chimie.
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Pourquoi séparer un mélange ?
Un mélange contient plusieurs constituants. Pour obtenir l'un d'eux pur, il faut le séparer des autres, à l'aide d'une technique adaptée à la nature du mélange (homogène/hétérogène, solide/liquide, liquide/liquide...).
Définition. Séparer un mélange consiste à isoler chacun de ses constituants à l'aide d'une technique adaptée. Il n'existe pas une seule méthode universelle : le choix dépend de ce que contient le mélange.
Ce chapitre présente quatre techniques essentielles : la filtration, la décantation, l'évaporation et la distillation.
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La filtration
La filtration sépare un solide en suspension d'un liquide, dans un mélange hétérogène.
Définition. On fait passer le mélange à travers un filtre (papier filtre dans un entonnoir). Le solide retenu s'appelle le résidu ; le liquide qui traverse s'appelle le filtrat.
Attention ! La filtration ne sépare que les solides en suspension. Un soluté dissous (comme le sel dans l'eau salée) traverse le filtre avec l'eau : le filtrat reste salé.
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La décantation
La décantation sépare des constituants non miscibles ayant des densités différentes, en les laissant reposer.
Définition. On laisse reposer le mélange hétérogène : le constituant le plus dense se dépose ou passe en dessous, le moins dense reste au-dessus. On recueille ensuite chaque phase séparément (au besoin avec une ampoule à décanter).
Exemple. Dans un mélange eau + huile, l'huile (moins dense) flotte au-dessus de l'eau. Une ampoule à décanter permet de laisser s'écouler l'eau (en bas) puis de récupérer l'huile (en haut) séparément.
Astuce. On combine souvent décantation puis filtration : la décantation retire le plus gros des solides ou des liquides séparés, la filtration clarifie ensuite ce qui reste.
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L'évaporation
L'évaporation sépare un solide dissous d'un liquide, dans un mélange homogène (une solution).
Définition. On chauffe le mélange : le liquide se vaporise et s'échappe, tandis que le solide dissous (non volatile) reste dans le récipient.
Exemple. En chauffant de l'eau salée dans un cristallisoir, l'eau s'évapore et il reste des cristaux de sel (chlorure de sodium) : c'est le principe utilisé dans les marais salants.
Attention ! L'évaporation ne permet pas de récupérer le liquide : la vapeur s'échappe dans l'air. Pour récupérer à la fois le solide ET le liquide, il faut utiliser la distillation.
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La distillation
La distillation sépare des liquides miscibles grâce à leurs températures d'ébullition différentes.
Définition. On chauffe le mélange : le constituant le plus volatile (température d'ébullition la plus basse) se vaporise en premier. Sa vapeur est condensée dans un réfrigérant pour redevenir liquide : c'est le distillat.
Exemple. Dans un mélange eau + éthanol, l'éthanol bout à 78 °C, l'eau à 100 °C. En chauffant, l'éthanol se vaporise en premier : sa vapeur, condensée, donne le distillat, pendant que l'eau reste majoritairement dans le ballon.
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Choisir la bonne technique
Le choix dépend de la nature du mélange :
| Type de mélange | Technique adaptée |
|---|---|
| Solide en suspension dans un liquide | Filtration (ou décantation) |
| Deux liquides non miscibles | Décantation (ampoule à décanter) |
| Solide dissous dans un liquide | Évaporation |
| Deux liquides miscibles, températures d'ébullition différentes | Distillation |
Le sais-tu ? Pour séparer des pigments colorés mélangés dans une encre, on utilise la chromatographie sur papier : le mélange dépose une tache que l'on fait migrer avec un solvant. Chaque pigment monte à une hauteur différente, ce qui prouve qu'un mélange coloré (ex. : encre noire) peut contenir plusieurs pigments distincts.
Attention ! La filtration ne sépare jamais un soluté dissous : pour l'eau salée, il faut de l'évaporation (récupérer le sel seul) ou de la distillation (récupérer aussi l'eau pure).
En bref
- Filtration : sépare un solide en suspension d'un liquide (résidu sur le filtre, filtrat en dessous).
- Décantation : sépare par différence de densité (dépôt solide ou deux liquides non miscibles).
- Évaporation : élimine le liquide par chauffage pour récupérer le solide dissous — le liquide n'est pas récupéré.
- Distillation : sépare deux liquides miscibles grâce à leur température d'ébullition ; on récupère le distillat.
- La filtration ne retire jamais un soluté dissous.
- La chromatographie sépare des pigments colorés migrant à des hauteurs différentes.
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