Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Corps pur et espèce chimique
2. Mélanges homogènes et hétérogènes
3. Pourcentages massique et volumique
4. Tests chimiques d’identification
5. Identification par mesures physiques
6. Chromatographie sur couche mince

📖 1. Corps pur et espèce chimique

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce chimique : Ensemble d’entités chimiques identiques, notamment des ions ou des molécules.
• Corps pur : Composé d’une seule espèce chimique, sous forme atomique ou moléculaire.

📝 Points essentiels

• Les exemples de corps purs cités sont: l’or, le cuivre, le fer et le chlorure de sodium NaCl à l’état solide, l’eau H₂O et l’acétone C₃H₆O à l’état liquide, l’hélium He(g) et le dioxygène O₂(g) à l’état gazeux

📖 2. Mélanges homogènes et hétérogènes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mélange : Composé d’au moins deux espèces chimiques.
• Mélange homogène : Mélange dont on ne distingue aucun constituant à l’œil nu.
• Mélange hétérogène : Mélange dans lequel on distingue au moins deux constituants à l’œil nu après agitation.

★ À maîtriser

• L’air est un mélange homogène composé d’environ 80 % de diazote N₂ et 20 % de dioxygène O₂.

Compléments

• Deux liquides non miscibles comme l’eau et l’huile, ainsi qu’une solution saturée de chlorure de sodium, forment un mélange hétérogène.

💡 Astuce mémo

Homogène : un seul aspect visible ; hétérogène : au moins deux constituants visibles.

📖 3. Pourcentages massique et volumique

📝 Points essentiels

📐 Formule — Le pourcentage massique d’une espèce chimique A de masse mA dans un mélange de masse m vérifie $P(A)=\frac{m_A}{m}\times100$.

📐 Formule — Le pourcentage volumique d’une espèce chimique A de volume VA dans un mélange de volume V vérifie $P(A)=\frac{V_A}{V}\times100$.

📖 4. Tests chimiques d’identification

🔑 Notions clés & Définitions

• Test chimique : Expérience dont le résultat positif permet de mettre en évidence la présence de certaines espèces chimiques, notamment des molécules ou des ions en solution aqueuse.

📝 Points essentiels

• Un test chimique positif peut se traduire par un changement de couleur ou par l’apparition d’un précipité.

💡 Astuce mémo

Test positif → changement de couleur ou précipité → présence d’une espèce chimique.

📖 5. Identification par mesures physiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Égale au quotient de sa masse m par son volume V.

★ À maîtriser

📐 Formule — La masse volumique se calcule avec $\rho=\frac{m}{V}$, en g·L⁻¹ ou en g·mL⁻¹ selon les unités utilisées.

• La masse volumique de l’eau pure à 4 °C vaut 1 000 g·L⁻¹ ou 1,0 g·mL⁻¹.

• Pour une pression donnée, le changement d’état d’un corps pur se fait à température constante.

Compléments

📐 Formule — La conversion entre les unités de masse volumique est $1\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}=1\times10^{-3}\ \mathrm{g\cdot mL^{-1}}$.

• Pour identifier une espèce chimique par masse volumique, on mesure sa masse et son volume, on calcule sa masse volumique, puis on compare la valeur obtenue aux caractéristiques connues.

• La température de fusion θF d’un solide peut être mesurée avec un bain Kofler, tandis que la température d’ébullition θEb d’un liquide peut être mesurée avec un thermomètre.

💡 Astuce mémo

Masse et volume → masse volumique → identification.

📖 6. Chromatographie sur couche mince

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie sur couche mince : Permet d’identifier certaines espèces chimiques présentes dans un mélange homogène.

★ À maîtriser

• La chromatographie sur couche mince repose sur la différence d’affinité des espèces chimiques entre une phase mobile et une phase fixe.

• L’identification chromatographique se fait en comparant les taches du mélange avec celles d’espèces chimiques pures.

📌 En lecture verticale, un mélange forme plusieurs taches sur le chromatogramme tandis qu’un corps pur ne forme qu’une seule tache.

📌 En lecture horizontale, deux taches alignées à la même hauteur correspondent à la même espèce chimique, qu’elle soit pure ou présente dans un mélange.

Compléments

• Dans l’exemple du paracétamol, le dépôt A est un mélange contenant du paracétamol et deux espèces chimiques non identifiables, car une tache de A est alignée avec celle du dépôt B de paracétamol pur.

💡 Astuce mémo

Lecture verticale : pureté ; lecture horizontale : identité.

📊 Tableaux de synthèse

Corps purs et mélanges