Distinguer un mélange d'un corps pur, miscibilité
Évaluation complète de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Travaille seul et sans aide, puis vérifie tes réponses avec le corrigé détaillé dépliable en bas de page.
Exercice 1 — Définitions et classification
1. Définition d'un corps pur :
Un corps pur est une substance constituée d'un seul type d'entités chimiques (molécules ou atomes). Ses propriétés physiques (densité, températures de fusion et d'ébullition) sont fixes et bien définies.
Exemple : l'eau distillée (H₂O), le fer pur (Fe), l'éthanol pur, le sel pur (NaCl)… (tout exemple valide d'une substance composée d'un seul type de molécule).
2. Définition d'un mélange homogène :
Un mélange homogène est un mélange qui présente un aspect uniforme à l'œil nu : on ne distingue pas les différentes substances qui le composent.
Exemple accepté (autre que l'eau sucrée) : eau salée, vinaigre (eau + acide acétique), limonade avant ouverture, acier, eau du robinet…
3. Classification :
Exercice 2 — Miscibilité et densité
1. Signification de « deux liquides sont miscibles » :
Deux liquides sont miscibles s'ils se mélangent en toutes proportions pour former un mélange homogène : après mélange, on ne distingue plus les deux liquides séparément.
a) Les deux liquides sont-ils miscibles ?
Non. L'eau et l'huile d'olive sont non miscibles (immiscibles). Après agitation et repos, on observe deux couches distinctes séparées : elles ne forment pas un mélange homogène.
b) Schéma légendé du flacon après repos :
(Description du schéma attendu — un schéma dessiné sur copie est exigé)
Le flacon doit montrer :
Exercice 3 — Solutions aqueuses et saturation
Données : solubilité du sucre = 200 g pour 100 mL d'eau à 20 °C ; volume d'eau = 250 mL.
a) Masse maximale de sucre pouvant se dissoudre dans 250 mL :
Règle de trois :
100 mL → 200 g de sucre
250 mL → ? g de sucre
Calcul : masse max = (250 × 200) ÷ 100 = 500 g
On peut dissoudre au maximum 500 g de sucre dans 250 mL d'eau à 20 °C.
b) Avec 600 g de sucre : solution saturée ? Masse non dissoute ?
On peut dissoudre 500 g au maximum. On en ajoute 600 g.
600 g > 500 g → la limite de solubilité est dépassée : la solution est saturée.
Masse non dissoute = 600 − 500 = 100 g de sucre restent non dissous au fond du récipient.
c) Le mélange final est-il homogène ou hétérogène ?
Le mélange final est hétérogène : on distingue deux phases — la solution aqueuse sucrée (homogène, transparente) et les cristaux de sucre non dissous au fond. La présence de sucre solide non dissous rend l'ensemble hétérogène.
Exercice 4 — Corps pur et courbe de température
Rappel : un corps pur change d'état à une température précise et unique (palier net). Un mélange change d'état sur un intervalle de températures.
a) La substance C est-elle un corps pur ou un mélange ?
La substance C est un corps pur.
Justification : Elle présente un palier de fusion à 0 °C exactement et un palier d'ébullition à 100 °C exactement. Ces températures de changement d'état sont précises et fixes, ce qui est la caractéristique d'un corps pur.
b) La substance D est-elle un corps pur ou un mélange ?
La substance D est un mélange.
Justification : Sa fusion commence à −2 °C (différente de 0 °C) et son ébullition est à 100,5 °C (différente de 100 °C). Ces valeurs décalées par rapport à l'eau pure indiquent la présence d'une substance dissoute : c'est un mélange. (La fusion d'un mélange s'étale aussi sur un intervalle, sans palier net.)
c) Identifie la substance C :
La substance C est de l'eau distillée (eau pure, H₂O).
Justification : Elle fond à 0 °C et bout à 100 °C sous pression atmosphérique normale, ce qui correspond exactement aux températures de changement d'état de l'eau pure.
Exercice 5 — Suspensions et émulsions
1. Définitions :
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