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Corps purs et mélanges
Objectif - Devenir capable de:
- définir la notion de corps pur;
- définir la notion de mélange;
- distinguer les mélanges homogènes des mélanges hétérogènes;
- donner des exemples de corps purs, de mélanges homogènes et de mélanges hétérogènes.
Mélanges et corps purs
Il existe des millions de sortes de substances, naturelles ou artificielles. Pour envisager une
étude de ces substances, nous allons devoir établir une classification qui nous simplifiera le
travail. On peut classer les corps en deux grandes catégories:
A) les corps purs B) les mélanges
Un mélange est constitué de plusieurs substances. Avant d'étudier les types de mélanges il
faut d'abord savoir définir ce qu'est un mélange et un corps pur:
On dit qu'il y a un mélange si au moins deux substances différentes sont réunies dans le même
récipient.
Le corps pur c'est un corps qui contient une seule et unique substance. Un corps pur est, en
chimie, une substance formée d'un seul et même constituant. C'est le cas du sucre, du sel, du
cuivre, Cu ; de l’eau, du dioxygène. Des substances dites "pures" dans le quotidien comme le
"miel pur", la "soie pure", etc… ne sont pas des substances pures au sens scientifique mais il
s'agit de mélanges. En général, dans la nature, on ne trouve pas de corps purs, mais des
mélanges. Un corps pur est une seule substance. Un mélange a plus d’une substance
Mélange = substance A +substance B + …
Exemple : une boisson = eau + sucre + dioxyde de carbone + …
Eau + sels minéraux + oxygène + … = eau salée
Corps pur = 1 substance
Mélange Corps pur Mélange
Voici quelques exemples qui obéissent à cette définition et qui peuvent donc être considérés
comme des mélanges:
- Du sable et de l'eau.
- De l'huile et du vinaigre
- De l'air et de la vapeur d'eau
- De la farine, de l'eau et du sel
Mélanges homogènes et mélanges hétérogènes
Il existe deux types de mélanges : les mélanges homogènes et les mélanges hétérogènes.
- Les mélanges hétérogènes. Ce sont les mélanges dans lesquels, à simple vue, on peut distinguer
les deux substances, grâce à la couleur, la densité ou la transparence. Par exemple, si on
mélange de l’eau et de l’huile, on peut distinguer les deux matières.
Ces mélanges peuvent être constitués:
- de deux liquides comme l'eau et l'huile ou l'eau et le pétrole.
- d'un liquide et d'un solide comme l'eau et le sable, l'eau et la terre ou l'eau et la farine.
- d'un liquide et d'un gaz comme dans une limonade exposée à l'air libre.
- Les mélanges homogènes. Ce sont les mélanges dans lesquels on ne distingue pas à première
vue les deux substances, on ne peut pas distinguer les unes des autres.
Ex : le sucre dissous dans l’eau.
Un mélange homogène de métaux s’appelle alliage.
Un mélange homogène de deux liquides ou d’un liquide et d’un solide s’appelle dissolution
(solution). Une solution est formée au minimum d'un solvant et d'un soluté. Le solvant est la
substance qui est présente en plus grande quantité par rapport aux autres constituants. L’eau
est un bon solvant, capable de dissoudre une grande quantité de substances. Une dissolution
(solution) est un mélange homogène.
Mélanges homogène Mélanges hétérogène
Eau + Cola frais Huile + Vinaigre de vin
Vinaigre + Jus de citron Huile + Cola
Cola + Jus de citron Huile + Vinaigre d'alcool
Eau gazéifiée + Vinaigre d'alcool Eau gazéifiée + Huile
Eau + Vinaigre de vin Eau + Huile
Exercices:
1. Qu’est-ce qu’un corps pur ? ____________________________________________
2. Qu’est-ce qu’un mélange homogène? ______________________________________
3. Qu’est-ce qu’un mélange hétérogène? ____________________________________
________________________________________________________________
4. Associez les mots aux images : huile et vinaigre, café, orange pressée (jus d’orange
naturel), eau du robinet, eau et sable, orangeade, vin, lait, air, marbre. Indiquez si
le système est homogène ou hétérogène.
5. Ce sont des corps purs : l’eau, l’alcool (éthanol), le fer, l’or, l’oxygène, …

Cherchez d’autres corps purs.
________________________________________
________________________________________________________________
6. Complétez le tableau suivant. Utilisez les mots des exercices antérieurs.
Types de mélanges
On peut observer au moins
deux constituants
On ne peut pas observer de
constituants
Exemples
7. Recopiez et complétez les phrases suivantes.
a. Un liquide qui est constitué de plusieurs matières est ________________
b. Lorsqu’on peut distinguer deux constituants d’un mélange, celui-ci est
________________
Comment est-ce qu’on peut distinguer un corps pur d’un
mélange ?
Un récipient plein d’eau et un récipient plein d’alcool ont le même aspect, comment est-ce
qu’on peut alors les identifier ?
En outre, dans la plus part des cas, nous ne savons pas si un système matériel est
composé d’une seule substance -constituée par un seul type de substance- ou de plus
d’une substance.
Une substance pure ou corps pur comme l’eau ou l’éthanol, est caractérisée par des
propriétés physiques : La température de changements d’états, la densité et d’autres
propriétés telles que la couleur, l’odeur. Ce sont les propriétés caractéristiques.
L’ensemble de ces propriétés distingue une substance d’autres corps purs et des
mélanges. Nous pourrions dire que chaque substance a « une carte d’identité ».
Nom: Nathan
Prénom: Marie Rose
Signature:
Nom: éthanol
État (20°) : liquide
t de solidification: – 117’3°C
t d' ébullition : 79°
densité: 0’8 g/mL
couleur: incolore
Il y a des mélanges faciles à différencier, comme les boissons (on est habitué à lire les
ingrédients) ou les mélanges qui ont un aspect hétérogène, où on peut distinguer les
constituants.
8. Complétez la carte d’identité de l’eau et du dioxyde de carbone avec les mots et les
chiffres suivants : 0°C, - 56’6 °C, – 78’5 ºC insipide, 1 g/mL, 0’0020 g/mL, piquante, 1’67
g par litre d’eau à 20°C, inodore, liquide, gazeux, incolore, 100°C, H2O, très bon solvant,
CO2.
9. L’eau du robinet, est-elle un mélange homogène, hétérogène ou corps pure? L’eau
distillée ou l’eau, est-elle une substance pure ou un mélange ? Et l’eau salée ? Comment
est-ce qu’on peut le vérifier ?
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
Un corps pur passe de l’état solide à l’état liquide ou de l’état liquide à l’état gazeux, à
une température déterminée, caractéristique du corps pur considéré. La température de
fusion est de 0 °C pour l’eau, – 171’3 °C pour l’alcool, etc.
La présence d’une substance dissoute entraîne des modifications. La température à
laquelle s’effectue le changement d’état est différente et ne présente plus la même
stabilité.
Si on suit la température lors de l’ébullition d’une eau salée, on constate qu’elle débute
à 102 °C (valeur prise comme exemple pour fixer les idées) et qu’elle augmente
légèrement et régulièrement au cours de l’ébullition. L’eau de pluie, de la mer, des
ruisseaux ou encore celle des fleuves est mélangée avec d’autres substances.
Pour un corps pur la fusion s'effectue à température constante. Par contre, la température
de fusion d'un mélange s'effectue sur une plage de température, et dépend de la
proportion de chaque constituant du mélange.
Nom: EAU
Formule chimique:
État (à 20°) :
couleur:
odeur:
saveur:
te de solidification:
te d’ébullition :
densité:
Nom:
Formule chimique:
État (à 20°) :
couleur:
odeur:
te de solidification:
te d’ébullition :
solubilité :
densité:
10) Comparez la carte d’identité de l’eau distillée, et de l’eau salée chez vous :
Propieté Eau distillée Eau salée
Composition chimique
État (à 20°)
couleur
odeur
te de solidification
te d’ébullition
densité
11) Faire l’exercice suivant on line :
http://www.mclef.net/pageweb/chimie/melange.htm
http://physique.buil.pagesperso-orange.fr/ex/ex_patate5e/patat_chim-
5e/tech_separ5.htm
12) Complétez le schéma suivant :
Séparer des mélanges
Le corps pur de gauche est formé d'une seule sorte de particules.
Les deux mélanges sont constitués de deux sortes de particules différentes. Celui de
droite est moins homogène que celui du milieu oú la répartition des particules est moins
régulière.
On ne peut pas distinguer à priori une solution d'un corps pur, seulement la possibilité ou
non de séparer les constituants prouve qu'un échantillon est un mélange homogène et pas
un corps pur.
Séparation des constituants d’un mélange hétérogène
Pour séparer les constituants d’un mélange hétérogène, on dispose de plusieurs techniques
utilisées en chimie. Ce sont :
1. La décantation
Systèmes matériels
Exemples: Exemples: Exemples:
Expérience :
Verser du jus d’ananas dans un bécher. Le jus d’ananas est-il un mélange homogène ou
hétérogène ?
C’est un mélange hétérogène puisqu’on peut distinguer la pulpe en suspension dans le liquide.
Laisser reposer le mélange. Qu’observe-t’on ?
Les particules solides de pulpe se déposent au fond du bécher.
On verse avec précaution le liquide dans un autre bécher.
Que peut-on séparer ainsi ?
On peut séparer le liquide de la pulpe.
La séparation vous paraît-elle complète ?
Non, la séparation ne semble pas tout à fait complète ; le liquide obtenu n’est pas tout à
fait homogène.
Si l’on veut séparer deux constituants liquides d’un mélange hétérogène, ou deux liquides
non miscibles comme l’huile et l’eau, on peut utiliser une ampoule à décanter.
Elle permet de séparer les mélanges hétérogènes de deux liquides de densité différente.
Ex : eau + huile : Il faut verser le mélange dans un entonnoir ; l’eau, qui est plus dense que
l’huile, reste sous l’huile, et sort en premier.
Conclusion : Principe de la décantation : par une décantation, on sépare : a) des
constituants d’un mélange hétérogène par dépôt des particules solides au fond du récipient
b) deux liquides non miscibles
2. La filtration
Elle sert à séparer des mélanges hétérogènes d’un solide et d’un liquide. Ex : sable + eau :
avec un filtre, l’eau passe et le sable reste.
Pour séparer un solide d’un mélange hétérogène on peut filtrer le mélange
Expérience :
Verser du jus d’ananas dans un filtre placé sur un entonnoir.
Quel est le rôle du filtre ?
Le filtre retient les particules solides et laisse passer le liquide.
Le liquide obtenu par filtration est appelé le filtrat.
Est-il homogène ? Oui, le filtrat est homogène
La filtration vous semble-t’elle une méthode plus efficace que la décantation ? Pourquoi ?
Oui, il ne reste pratiquement plus de particules en suspension.
A-t-on ainsi séparé tous les constituants du jus d’ananas ?
(Autrement dit, le filtrat obtenu est-il un mélange ou un corps pur) ? Pourquoi ?
Sa couleur montre que le filtrat contient des substances autres que l’eau.
Conclusion : Principe de la filtration : par filtration, les particules solides sont retenues par
le filtre ; on obtient alors un mélange homogène à partir d’un mélange hétérogène.
13 . Recopiez et complétez les phrases suivantes.
a) Lorsqu’on décante un mélange solide- liquide, le constituant le plus dense se place
_____________________
b) La filtration permet de séparer des _____________ d’un ____________
3. Séparation magnétique
La séparation magnétique est un procédé de tri qui utilise les propriétés magnétiques d’une
partie d’un mélange de matières solides.
Nous avons réalisé un mélange de deux substances : Fer et soufre .
Le fer est extrait du mélange grâce à un aimant. Quand un composante d’un mélange est
attirée par un aimant, on utilise un aimant pour séparer cette composante du reste du
mélange.
14) Voir la vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=_jxu6ldnBoQ
15) Bilan : Complétez les mots manquant :
Étude du fer et du soufre
Expérience 1
Dans deux ………….. distincts, versons un peu de fleur de soufre et un peu de limaille de fer.
Livrons-nous à des expériences similaires sur ces deux substances et consignons les
résultats de nos observations.
Fer
Versons un peu de limaille de fer dans un
……………… contenant de l'eau. Agitons
Nous constatons que la limaille se ………….au
fond du verre. Le fer est insoluble dans
l'eau.
Soufre
Versons un peu de fleur de soufre dans un
……………… contenant de l'eau. Agitons.
La fleur de soufre …………..sur l'eau. Le soufre
est insoluble dans l'eau.
Expérience 2
Fer
Versons quelques millilitres de sulfure de
Soufre
Versons quelques millilitres de sulfure de
carbone dans un…………... Ajoutons de la
limaille de fer. Agitons.
La limaille de fer se ………….au fond de…………...
Le fer est ……… dans le sulfure de carbone.
Ces deux constituants (le fer et le sulfure
de carbone), facilement distincts, forment
un mélange …………….
carbone dans un ……………... Ajoutons de la
limaille de fer. Agitons.
La fleur de soufre disparaît dans le sulfure
de carbone. Le soufre est ………… dans le
sulfure de carbone. Ces deux constituants
(le soufre et le sulfure de carbone), non
distincts, forment un mélange …………….
Expérience 3
Fer
Versons un peu de limaille de fer dans un
verre de montre. Approchons un ………….
La limaille de fer est attirée par l'aimant. Le
fer possède des propriétés …………...
Soufre
Versons un peu de fleur de soufre dans un
verre de montre. Approchons un ………….
La fleur de soufre n'est pas attirée par
l'aimant. Le soufre n'a pas de propriétés
………………
Après la réalisation de ces trois expériences, réfléchissons aux méthodes que nous pouvons
employer pour séparer les constituants d'un mélange fer-soufre
Reprenons la première expérience. Nous savons que ni le fer ni le soufre ne sont ………..
dans l'eau. La limaille de fer coule au fond du verre, la fleur de soufre flotte à la surface
de l'eau. Nous basant sur cette différence de comportement, nous pouvons à bon droit
émettre l'hypothèse que nous pouvons séparer les constituants d'un mélange fer-soufre
par ………..). Nous sommes naturellement portés à penser que nous pouvons séparer les
constituants d'un mélange fer-soufre par …………… A la suite de ces diverses manipulations,
le fer et le soufre ont conservé leurs propriétés caractéristiques initiales.
16) Complétez les suivantes définitions :
a) Technique de séparation par laquelle une composante plus ‘lourde’ se dépose au fond
d’un liquide b) Matière dont toutes les particules sont identiques c) Matière qui
contient deux substances pures ou plus mélangées ensemble, donc plus d’un type de
particule d) Mélange qui ressemble à première vue à une substance pure, mais qui est en
fait un mélange uniforme de deux substances pures ou plus. E) Qui ne peut pas se
dissoudre dans un solvant spécifique
17) Faire l’exercice :
http://clausschimphycol.chez-alice.fr/Exercices/QCM/qcm5Sep.htm
Solutions
1) Le corps pur c'est un corps qui contient une seule et unique substance. Un corps pur
est, en chimie, une substance formée d'un seul et même constituant.
2) Les mélanges homogènes. Ce sont les mélanges dans lesquels on ne distingue pas à
première vue les deux substances, on ne peut pas distinguer les unes des autres.
3) Ce sont les mélanges dans lesquels, à simple vue, on peut distinguer les deux substances,
grâce à la couleur, la densité ou la transparence.
7) a) Mélange b) Mélange homogène
9) robinet = homogène L’eau distillée = pure l’eau salée= homogène
Propriétés caractéristiques
12) hétérogènes - Homogènes- substances pures- dissolutions
13) a) au fond du récipient b) solide –liquide
15) 1 Exper
Béchers- bécher- dépose- bécher- flotte
2º exp
Tube à essais- dépose –insoluble- hétérogène
tube à essais-soluble - homogène-
3ª expe aimant- magnétiques
Solubles- aimantation
16) a) décantation b) substance pure c) mélange d) Solution Dissolution e) Insoluble
Sources :
http://colleges.ac-rouen.fr/langlois/physique/fichiers/cinquieme/corps_pur.htm
http://www.sciencesslsc.fr/documents/5C2/index.html
http://www.ilephysique.net/chimie_5-eau-dans-environnement.php
http://annuaire-digg-des.coursgratuits.net/en-ligne/sciences/chimie/index.php?do=contact
http://ceipjoaquinturina.blogspot.com/2009_12_01_archive.html
http://www.pecorella.org/spip.php?article47
http://chimge.unil.ch/Fr/mat/1mat6.htm
http://pedagogie.ac-toulouse.fr/sc_phy/site_php/spip.php?rubrique20
http://courschimie.chez.com/etudeduferetdusoufre.htm
Paquita Vecina Romero
Curso 2010-2011

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Corps purs et melanges

  • 1. Corps purs et mélanges Objectif - Devenir capable de: - définir la notion de corps pur; - définir la notion de mélange; - distinguer les mélanges homogènes des mélanges hétérogènes; - donner des exemples de corps purs, de mélanges homogènes et de mélanges hétérogènes. Mélanges et corps purs Il existe des millions de sortes de substances, naturelles ou artificielles. Pour envisager une étude de ces substances, nous allons devoir établir une classification qui nous simplifiera le travail. On peut classer les corps en deux grandes catégories: A) les corps purs B) les mélanges Un mélange est constitué de plusieurs substances. Avant d'étudier les types de mélanges il faut d'abord savoir définir ce qu'est un mélange et un corps pur: On dit qu'il y a un mélange si au moins deux substances différentes sont réunies dans le même récipient. Le corps pur c'est un corps qui contient une seule et unique substance. Un corps pur est, en chimie, une substance formée d'un seul et même constituant. C'est le cas du sucre, du sel, du cuivre, Cu ; de l’eau, du dioxygène. Des substances dites "pures" dans le quotidien comme le "miel pur", la "soie pure", etc… ne sont pas des substances pures au sens scientifique mais il s'agit de mélanges. En général, dans la nature, on ne trouve pas de corps purs, mais des mélanges. Un corps pur est une seule substance. Un mélange a plus d’une substance Mélange = substance A +substance B + … Exemple : une boisson = eau + sucre + dioxyde de carbone + … Eau + sels minéraux + oxygène + … = eau salée Corps pur = 1 substance Mélange Corps pur Mélange Voici quelques exemples qui obéissent à cette définition et qui peuvent donc être considérés comme des mélanges: - Du sable et de l'eau. - De l'huile et du vinaigre - De l'air et de la vapeur d'eau - De la farine, de l'eau et du sel Mélanges homogènes et mélanges hétérogènes Il existe deux types de mélanges : les mélanges homogènes et les mélanges hétérogènes.
  • 2. - Les mélanges hétérogènes. Ce sont les mélanges dans lesquels, à simple vue, on peut distinguer les deux substances, grâce à la couleur, la densité ou la transparence. Par exemple, si on mélange de l’eau et de l’huile, on peut distinguer les deux matières. Ces mélanges peuvent être constitués: - de deux liquides comme l'eau et l'huile ou l'eau et le pétrole. - d'un liquide et d'un solide comme l'eau et le sable, l'eau et la terre ou l'eau et la farine. - d'un liquide et d'un gaz comme dans une limonade exposée à l'air libre. - Les mélanges homogènes. Ce sont les mélanges dans lesquels on ne distingue pas à première vue les deux substances, on ne peut pas distinguer les unes des autres. Ex : le sucre dissous dans l’eau. Un mélange homogène de métaux s’appelle alliage. Un mélange homogène de deux liquides ou d’un liquide et d’un solide s’appelle dissolution (solution). Une solution est formée au minimum d'un solvant et d'un soluté. Le solvant est la substance qui est présente en plus grande quantité par rapport aux autres constituants. L’eau est un bon solvant, capable de dissoudre une grande quantité de substances. Une dissolution (solution) est un mélange homogène. Mélanges homogène Mélanges hétérogène Eau + Cola frais Huile + Vinaigre de vin Vinaigre + Jus de citron Huile + Cola Cola + Jus de citron Huile + Vinaigre d'alcool Eau gazéifiée + Vinaigre d'alcool Eau gazéifiée + Huile Eau + Vinaigre de vin Eau + Huile
  • 3. Exercices: 1. Qu’est-ce qu’un corps pur ? ____________________________________________ 2. Qu’est-ce qu’un mélange homogène? ______________________________________ 3. Qu’est-ce qu’un mélange hétérogène? ____________________________________ ________________________________________________________________ 4. Associez les mots aux images : huile et vinaigre, café, orange pressée (jus d’orange naturel), eau du robinet, eau et sable, orangeade, vin, lait, air, marbre. Indiquez si le système est homogène ou hétérogène. 5. Ce sont des corps purs : l’eau, l’alcool (éthanol), le fer, l’or, l’oxygène, … 
  • 4. Cherchez d’autres corps purs. ________________________________________ ________________________________________________________________ 6. Complétez le tableau suivant. Utilisez les mots des exercices antérieurs. Types de mélanges On peut observer au moins deux constituants On ne peut pas observer de constituants Exemples 7. Recopiez et complétez les phrases suivantes. a. Un liquide qui est constitué de plusieurs matières est ________________ b. Lorsqu’on peut distinguer deux constituants d’un mélange, celui-ci est ________________ Comment est-ce qu’on peut distinguer un corps pur d’un mélange ? Un récipient plein d’eau et un récipient plein d’alcool ont le même aspect, comment est-ce qu’on peut alors les identifier ? En outre, dans la plus part des cas, nous ne savons pas si un système matériel est composé d’une seule substance -constituée par un seul type de substance- ou de plus d’une substance. Une substance pure ou corps pur comme l’eau ou l’éthanol, est caractérisée par des propriétés physiques : La température de changements d’états, la densité et d’autres propriétés telles que la couleur, l’odeur. Ce sont les propriétés caractéristiques. L’ensemble de ces propriétés distingue une substance d’autres corps purs et des mélanges. Nous pourrions dire que chaque substance a « une carte d’identité ». Nom: Nathan Prénom: Marie Rose Signature: Nom: éthanol État (20°) : liquide t de solidification: – 117’3°C t d' ébullition : 79° densité: 0’8 g/mL couleur: incolore
  • 5. Il y a des mélanges faciles à différencier, comme les boissons (on est habitué à lire les ingrédients) ou les mélanges qui ont un aspect hétérogène, où on peut distinguer les constituants. 8. Complétez la carte d’identité de l’eau et du dioxyde de carbone avec les mots et les chiffres suivants : 0°C, - 56’6 °C, – 78’5 ºC insipide, 1 g/mL, 0’0020 g/mL, piquante, 1’67 g par litre d’eau à 20°C, inodore, liquide, gazeux, incolore, 100°C, H2O, très bon solvant, CO2. 9. L’eau du robinet, est-elle un mélange homogène, hétérogène ou corps pure? L’eau distillée ou l’eau, est-elle une substance pure ou un mélange ? Et l’eau salée ? Comment est-ce qu’on peut le vérifier ? __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Un corps pur passe de l’état solide à l’état liquide ou de l’état liquide à l’état gazeux, à une température déterminée, caractéristique du corps pur considéré. La température de fusion est de 0 °C pour l’eau, – 171’3 °C pour l’alcool, etc. La présence d’une substance dissoute entraîne des modifications. La température à laquelle s’effectue le changement d’état est différente et ne présente plus la même stabilité. Si on suit la température lors de l’ébullition d’une eau salée, on constate qu’elle débute à 102 °C (valeur prise comme exemple pour fixer les idées) et qu’elle augmente légèrement et régulièrement au cours de l’ébullition. L’eau de pluie, de la mer, des ruisseaux ou encore celle des fleuves est mélangée avec d’autres substances. Pour un corps pur la fusion s'effectue à température constante. Par contre, la température de fusion d'un mélange s'effectue sur une plage de température, et dépend de la proportion de chaque constituant du mélange. Nom: EAU Formule chimique: État (à 20°) : couleur: odeur: saveur: te de solidification: te d’ébullition : densité: Nom: Formule chimique: État (à 20°) : couleur: odeur: te de solidification: te d’ébullition : solubilité : densité:
  • 6. 10) Comparez la carte d’identité de l’eau distillée, et de l’eau salée chez vous : Propieté Eau distillée Eau salée Composition chimique État (à 20°) couleur odeur te de solidification te d’ébullition densité 11) Faire l’exercice suivant on line : http://www.mclef.net/pageweb/chimie/melange.htm http://physique.buil.pagesperso-orange.fr/ex/ex_patate5e/patat_chim- 5e/tech_separ5.htm
  • 7. 12) Complétez le schéma suivant : Séparer des mélanges Le corps pur de gauche est formé d'une seule sorte de particules. Les deux mélanges sont constitués de deux sortes de particules différentes. Celui de droite est moins homogène que celui du milieu oú la répartition des particules est moins régulière. On ne peut pas distinguer à priori une solution d'un corps pur, seulement la possibilité ou non de séparer les constituants prouve qu'un échantillon est un mélange homogène et pas un corps pur. Séparation des constituants d’un mélange hétérogène Pour séparer les constituants d’un mélange hétérogène, on dispose de plusieurs techniques utilisées en chimie. Ce sont : 1. La décantation Systèmes matériels Exemples: Exemples: Exemples:
  • 8. Expérience : Verser du jus d’ananas dans un bécher. Le jus d’ananas est-il un mélange homogène ou hétérogène ? C’est un mélange hétérogène puisqu’on peut distinguer la pulpe en suspension dans le liquide. Laisser reposer le mélange. Qu’observe-t’on ? Les particules solides de pulpe se déposent au fond du bécher. On verse avec précaution le liquide dans un autre bécher. Que peut-on séparer ainsi ? On peut séparer le liquide de la pulpe. La séparation vous paraît-elle complète ? Non, la séparation ne semble pas tout à fait complète ; le liquide obtenu n’est pas tout à fait homogène. Si l’on veut séparer deux constituants liquides d’un mélange hétérogène, ou deux liquides non miscibles comme l’huile et l’eau, on peut utiliser une ampoule à décanter. Elle permet de séparer les mélanges hétérogènes de deux liquides de densité différente. Ex : eau + huile : Il faut verser le mélange dans un entonnoir ; l’eau, qui est plus dense que l’huile, reste sous l’huile, et sort en premier.
  • 9. Conclusion : Principe de la décantation : par une décantation, on sépare : a) des constituants d’un mélange hétérogène par dépôt des particules solides au fond du récipient b) deux liquides non miscibles 2. La filtration Elle sert à séparer des mélanges hétérogènes d’un solide et d’un liquide. Ex : sable + eau : avec un filtre, l’eau passe et le sable reste. Pour séparer un solide d’un mélange hétérogène on peut filtrer le mélange Expérience : Verser du jus d’ananas dans un filtre placé sur un entonnoir. Quel est le rôle du filtre ? Le filtre retient les particules solides et laisse passer le liquide. Le liquide obtenu par filtration est appelé le filtrat. Est-il homogène ? Oui, le filtrat est homogène La filtration vous semble-t’elle une méthode plus efficace que la décantation ? Pourquoi ? Oui, il ne reste pratiquement plus de particules en suspension. A-t-on ainsi séparé tous les constituants du jus d’ananas ? (Autrement dit, le filtrat obtenu est-il un mélange ou un corps pur) ? Pourquoi ? Sa couleur montre que le filtrat contient des substances autres que l’eau. Conclusion : Principe de la filtration : par filtration, les particules solides sont retenues par le filtre ; on obtient alors un mélange homogène à partir d’un mélange hétérogène. 13 . Recopiez et complétez les phrases suivantes. a) Lorsqu’on décante un mélange solide- liquide, le constituant le plus dense se place _____________________ b) La filtration permet de séparer des _____________ d’un ____________ 3. Séparation magnétique La séparation magnétique est un procédé de tri qui utilise les propriétés magnétiques d’une partie d’un mélange de matières solides. Nous avons réalisé un mélange de deux substances : Fer et soufre .
  • 10. Le fer est extrait du mélange grâce à un aimant. Quand un composante d’un mélange est attirée par un aimant, on utilise un aimant pour séparer cette composante du reste du mélange. 14) Voir la vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=_jxu6ldnBoQ 15) Bilan : Complétez les mots manquant : Étude du fer et du soufre Expérience 1 Dans deux ………….. distincts, versons un peu de fleur de soufre et un peu de limaille de fer. Livrons-nous à des expériences similaires sur ces deux substances et consignons les résultats de nos observations. Fer Versons un peu de limaille de fer dans un ……………… contenant de l'eau. Agitons Nous constatons que la limaille se ………….au fond du verre. Le fer est insoluble dans l'eau. Soufre Versons un peu de fleur de soufre dans un ……………… contenant de l'eau. Agitons. La fleur de soufre …………..sur l'eau. Le soufre est insoluble dans l'eau. Expérience 2 Fer Versons quelques millilitres de sulfure de Soufre Versons quelques millilitres de sulfure de
  • 11. carbone dans un…………... Ajoutons de la limaille de fer. Agitons. La limaille de fer se ………….au fond de…………... Le fer est ……… dans le sulfure de carbone. Ces deux constituants (le fer et le sulfure de carbone), facilement distincts, forment un mélange ……………. carbone dans un ……………... Ajoutons de la limaille de fer. Agitons. La fleur de soufre disparaît dans le sulfure de carbone. Le soufre est ………… dans le sulfure de carbone. Ces deux constituants (le soufre et le sulfure de carbone), non distincts, forment un mélange ……………. Expérience 3 Fer Versons un peu de limaille de fer dans un verre de montre. Approchons un …………. La limaille de fer est attirée par l'aimant. Le fer possède des propriétés …………... Soufre Versons un peu de fleur de soufre dans un verre de montre. Approchons un …………. La fleur de soufre n'est pas attirée par l'aimant. Le soufre n'a pas de propriétés ……………… Après la réalisation de ces trois expériences, réfléchissons aux méthodes que nous pouvons employer pour séparer les constituants d'un mélange fer-soufre Reprenons la première expérience. Nous savons que ni le fer ni le soufre ne sont ……….. dans l'eau. La limaille de fer coule au fond du verre, la fleur de soufre flotte à la surface de l'eau. Nous basant sur cette différence de comportement, nous pouvons à bon droit émettre l'hypothèse que nous pouvons séparer les constituants d'un mélange fer-soufre par ………..). Nous sommes naturellement portés à penser que nous pouvons séparer les
  • 12. constituants d'un mélange fer-soufre par …………… A la suite de ces diverses manipulations, le fer et le soufre ont conservé leurs propriétés caractéristiques initiales. 16) Complétez les suivantes définitions : a) Technique de séparation par laquelle une composante plus ‘lourde’ se dépose au fond d’un liquide b) Matière dont toutes les particules sont identiques c) Matière qui contient deux substances pures ou plus mélangées ensemble, donc plus d’un type de particule d) Mélange qui ressemble à première vue à une substance pure, mais qui est en fait un mélange uniforme de deux substances pures ou plus. E) Qui ne peut pas se dissoudre dans un solvant spécifique 17) Faire l’exercice : http://clausschimphycol.chez-alice.fr/Exercices/QCM/qcm5Sep.htm Solutions 1) Le corps pur c'est un corps qui contient une seule et unique substance. Un corps pur est, en chimie, une substance formée d'un seul et même constituant. 2) Les mélanges homogènes. Ce sont les mélanges dans lesquels on ne distingue pas à première vue les deux substances, on ne peut pas distinguer les unes des autres. 3) Ce sont les mélanges dans lesquels, à simple vue, on peut distinguer les deux substances, grâce à la couleur, la densité ou la transparence. 7) a) Mélange b) Mélange homogène 9) robinet = homogène L’eau distillée = pure l’eau salée= homogène Propriétés caractéristiques 12) hétérogènes - Homogènes- substances pures- dissolutions 13) a) au fond du récipient b) solide –liquide 15) 1 Exper Béchers- bécher- dépose- bécher- flotte 2º exp Tube à essais- dépose –insoluble- hétérogène tube à essais-soluble - homogène- 3ª expe aimant- magnétiques Solubles- aimantation 16) a) décantation b) substance pure c) mélange d) Solution Dissolution e) Insoluble Sources :