Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Corps purs et mélanges
2. Solutions aqueuses et composition
3. Chromatographie sur couche mince
4. Tests chimiques des ions
5. Masse volumique et concentration
6. Droite d’étalonnage

📖 1. Corps purs et mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur : Matière composée d’une seule espèce chimique, qui peut être un élément ou un composé.
• Mélange : Matière composée d’au moins deux espèces chimiques, qui peuvent être des éléments ou des composés.

★ À maîtriser

📌 Un mélange est homogène si ses constituants ne sont pas distinguables à l’œil nu et hétérogène s’ils sont distinguables à l’œil nu.

Compléments

• À température et pression ambiantes, les corps purs et les mélanges peuvent exister à l’état solide, liquide ou gazeux.

• À l’état gazeux, les mélanges sont uniquement homogènes, comme l’air composé notamment de dioxygène O2(g), de diazote N2(g) et d’argon Ar(g).

💡 Astuce mémo

Corps pur = une espèce ; mélange = au moins deux espèces

📖 2. Solutions aqueuses et composition

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution aqueuse : Mélange homogène constitué majoritairement d’eau H2O(l) et minoritairement d’autres éléments ou molécules à analyser.

📝 Points essentiels

• La composition d’un mélange est indiquée par le pourcentage massique ou volumique de chaque espèce chimique qu’il contient.

📌 L’observation visuelle ne permet ni d’identifier les espèces chimiques d’un mélange homogène ni de déterminer les quantités des espèces d’un mélange homogène ou hétérogène.

📖 3. Chromatographie sur couche mince

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie sur couche mince : Permet de séparer et d’identifier les différentes espèces chimiques présentes dans une solution aqueuse.

★ À maîtriser

• Lors d’une CCM, l’éluant liquide monte par capillarité dans une plaque de silice et entraîne les espèces déposées, qui se séparent selon leurs solubilités relatives.

📌 Plus une espèce chimique est soluble dans l’éluant, plus elle monte haut sur la plaque de CCM.

📐 Formule — Le rapport frontal d’une espèce chimique vérifie $R_f = \frac{h}{H}$, où h est sa hauteur de progression et H la hauteur du front de l’éluant.

Compléments

• Dans l’exemple de la solution M, une tache à la même hauteur qu’une référence identifie l’espèce correspondante, et M contient les espèces A et B ainsi qu’une troisième espèce inconnue plus haute.

💡 Astuce mémo

Déposer → éluer → séparer → identifier

📖 4. Tests chimiques des ions

🔑 Notions clés & Définitions

• Test chimique : Expérience qui met visuellement en évidence la présence ou l’absence d’une espèce chimique grâce à un réactif spécifique.

📝 Points essentiels

• Pour identifier l’ion chlorure Cl−(aq), on ajoute du nitrate d’argent AgNO3(aq), ce qui forme un précipité blanc d’AgCl(s) si le test est positif.

• Pour identifier l’ion calcium Ca2+(aq), on ajoute NET(aq), ce qui provoque un changement de couleur du bleu au rouge si le test est positif.

• Pour identifier l’ion sulfate SO4^2−(aq), on ajoute BaCl2(aq), ce qui forme un précipité blanc de BaSO4(s) si le test est positif.

📌 Les tests chimiques et la CCM identifient les espèces chimiques d’une solution aqueuse, mais ne déterminent pas les quantités présentes.

💡 Astuce mémo

Réactif spécifique → précipité, bulles ou changement de couleur

📖 5. Masse volumique et concentration

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration massique vérifie $c_m = \frac{m}{V}$, où m est la masse de l’espèce dissoute en grammes et V le volume de solution en litres.

📐 Formule — La masse volumique d’une solution vérifie $\rho = \frac{m}{V}$, où m est la masse de la solution en grammes et V son volume en litres.

📌 Deux espèces A et B dissoutes avec mA = mB et VA = VB ont la même concentration massique, mais des masses volumiques différentes : ρA ≠ ρB.

Compléments

• La masse volumique de l’eau vaut ρeau = 1000 g·L−1, et la dissolution d’une espèce entraîne une variation linéaire de la masse volumique, différente pour chaque espèce.

💡 Astuce mémo

Même concentration massique, mais masses volumiques différentes selon l’espèce

📖 6. Droite d’étalonnage

★ À maîtriser

• La construction d’une droite d’étalonnage permet de déterminer la concentration massique inconnue d’une solution à partir de sa masse volumique et de solutions étalon de la même espèce chimique.

Compléments

📐 Formule — Pour chaque solution étalon ou inconnue, la masse volumique se calcule avec $\rho = \frac{m}{V}$ à partir de la masse mesurée et du volume prélevé.

• Pour l’eau de la Mer Morte, un prélèvement de 0,1 L ayant une masse de 118,5 g donne une masse volumique de 1185 g·L−1.

💡 Astuce mémo

Mesurer les étalons → tracer → mesurer l’inconnue → interpoler

📊 Tableaux de synthèse

Classification des mélanges

Tests chimiques des ions