Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Espèces, corps purs et mélanges
2. Homogénéité et hétérogénéité
3. Composition de l’air et pourcentages
4. Constantes physiques d’identification
5. Tests chimiques des espèces
6. Chromatographie et rapport frontal

📅 Repères chronologiques

1. ~250 av. J.-C.Archimède étudie la masse volumique.
2. 1770–1789A. Lavoisier décompose l’air, nomme l’oxygène et l’azote et établit la conservation de la masse.
3. ~1900M. Tswett développe la chromatographie à partir de l’étude des pigments végétaux.

📖 1. Espèces, corps purs et mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce chimique : Ensemble d’entités toutes identiques, possédant le même nom et la même formule, comme l’eau H2O, le dioxygène O2 ou le sucre C12H22O11.

📝 Points essentiels

📌 Un corps pur contient une seule espèce chimique, tandis qu’un mélange contient au moins deux espèces chimiques.

💡 Astuce mémo

Corps pur = une espèce ; mélange = plusieurs espèces

📖 2. Homogénéité et hétérogénéité

📝 Points essentiels

📌 Un mélange homogène présente une seule phase dont les constituants ne sont pas visibles, tandis qu’un mélange hétérogène présente plusieurs phases visibles.

💡 Astuce mémo

Une phase invisible contre plusieurs phases visibles

📖 3. Composition de l’air et pourcentages

📝 Points essentiels

📐 Formule — Un pourcentage correspond à une fraction divisée par 100 : $x\,\% = \frac{x}{100}$.

📐 Formule — Le pourcentage massique vérifie $p_m=\frac{m_{constituant}}{m_{totale}}\times100$.

📐 Formule — Le pourcentage volumique vérifie $p_v=\frac{V_{constituant}}{V_{total}}\times100$.

• L’air contient environ: 78 % de diazote N2,21 % de dioxygène O2,1 % d’autres gaz

💡 Astuce mémo

Air : 78/21/1

📖 4. Constantes physiques d’identification

★ À maîtriser

📐 Formule — La masse volumique vérifie $\rho=\frac{m}{V}$.

📌 Lors d’un changement d’état, un corps pur change d’état à température constante, tandis qu’un mélange change d’état sur un intervalle de températures.

Compléments

• Les conversions utiles sont 1 mL = 1 cm3, 1 L = 1000 cm3 et 1 m3 = 1000 L.

• L’eau pure fond à 0 °C, bout à 100 °C et possède une masse volumique de 1,00 g/cm3.

💡 Astuce mémo

Corps pur → température constante ; mélange → température variable

📖 5. Tests chimiques des espèces

★ À maîtriser

• Le sulfate de cuivre anhydre devient bleu en présence d’eau H2O.

• L’eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone CO2.

• Une bûchette incandescente se ravive ou se rallume en présence de dioxygène O2, tandis qu’une flamme provoque une détonation en présence de dihydrogène H2.

Compléments

• Les précipités caractéristiques sont:
  • blanc pour l’ion chlorure Cl−
  • bleu pour l’ion cuivre Cu2+
  • vert pour l’ion fer(II) Fe2+
  • rouille pour l’ion fer(III) Fe3+

💡 Astuce mémo

Les 4 B : Bleu, Bang, Braise, Blanc

📖 6. Chromatographie et rapport frontal

📝 Points essentiels

• La chromatographie sur couche mince sépare et identifie les espèces chimiques grâce à une phase stationnaire et à un éluant qui monte par capillarité.

📌 Une tache à la même hauteur qu’une référence indique la même espèce chimique ; une seule tache indique qu’un corps pur est possible, tandis que plusieurs taches indiquent un mélange.

📐 Formule — Le rapport frontal vérifie $R_f=\frac{h}{H}$, où h est la hauteur entre le dépôt et la tache et H la hauteur entre le dépôt et le front du solvant ; il est sans unité et compris entre 0 et 1.

💡 Astuce mémo

Déposer → faire migrer → comparer les taches