Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Espèces chimiques et corps purs
2. Mélanges homogènes et hétérogènes
3. Composition quantitative des mélanges
4. Masse volumique et densité
5. Séparation par chromatographie
6. Changements d’état et températures

📖 1. Espèces chimiques et corps purs

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce chimique : Ensemble d’entités chimiques identiques, telles que des molécules, des atomes ou des ions.
• Corps pur : Constitué d’une seule espèce chimique.

★ À maîtriser

📌 Un corps pur simple est constitué d’un seul type d’atome, tandis qu’un corps pur composé est constitué de plusieurs types d’atomes.

Compléments

• Les exemples de corps purs sont:
  • l’argent Ag
  • le carbone C
  • le dioxygène O₂
  • l’eau H₂O
  • l’éthanol C₂H₆O
  • le chlorure de sodium Na⁺ + Cl⁻

💡 Astuce mémo

Corps pur = une seule espèce ; mélange = plusieurs espèces

📖 2. Mélanges homogènes et hétérogènes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mélange homogène : Constitué d’une seule phase.
• Mélange hétérogène : Constitué de plusieurs phases.
• Miscibilité : Lorsque des liquides se mélangent pour former un mélange homogène.

📝 Points essentiels

• L’eau et l’éthanol ainsi que l’eau et l’acétone sont des exemples de liquides miscibles.

💡 Astuce mémo

Une phase visible contre plusieurs phases séparées

📖 3. Composition quantitative des mélanges

★ À maîtriser

📐 Formule — Le pourcentage massique d’une espèce B de masse m(B) dans un mélange de masse m vérifie $t_m(B)=\frac{m(B)}{m}\times100$.

📐 Formule — Le pourcentage volumique d’une espèce B de volume V(B) dans un mélange de volume V vérifie $t_v(B)=\frac{V(B)}{V}\times100$.

Compléments

• Dans 1,0 L de solution de masse 1 220 g contenant 10 % en masse d’hydroxyde de sodium, la masse d’hydroxyde de sodium est 122 g.

• Dans 100 mL d’air expiré contenant 4,5 mL de dioxyde de carbone, le pourcentage volumique de dioxyde de carbone est 4,5 %, contre 0,040 % dans l’air inspiré, soit une valeur 113 fois plus élevée dans l’air expiré.

📖 4. Masse volumique et densité

★ À maîtriser

📐 Formule — La masse volumique ρ d’une espèce chimique est le quotient de sa masse m par le volume V qu’elle occupe : $\rho=\frac{m}{V}$.

📐 Formule — La densité d d’un liquide ou d’un solide est le quotient de sa masse volumique ρ par celle de l’eau ρeau : $d=\frac{\rho}{\rho_{eau}}$.

Compléments

• La masse volumique de l’eau est 1,00 g·mL⁻¹, celle de l’éthanol est 0,79 g·mL⁻¹ et celle du fer est 7,86 g·mL⁻¹.

• Pour un dichlorométhane de volume 6,5 mL et de masse volumique 1,34 g·mL⁻¹, la masse vaut 8,71 g et la densité vaut 1,34.

💡 Astuce mémo

La masse volumique dépend de m et V ; la densité compare à l’eau

📖 5. Séparation par chromatographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie sur couche mince : Technique de séparation et d’identification des espèces chimiques contenues dans un mélange homogène.

📝 Points essentiels

📌 La chromatographie repose sur les affinités différentes des espèces chimiques pour une phase mobile, appelée éluant, et une phase fixe, constituée d’une plaque de silice ou de papier filtre.

• 🔄 Lors de l’élution, les espèces: sont déposées sur une ligne à 1 cm du bas de la plaque, migrent par capillarité, se déplacent à des vitesses différentes, se séparent selon leur solubilité et leur rétention

📌 Sur un chromatogramme, plusieurs taches indiquent un mélange, tandis que deux taches à la même hauteur correspondent à la même espèce chimique, qu’elle soit pure ou présente dans un mélange.

💡 Astuce mémo

Dépôt → migration → séparation → révélation

📖 6. Changements d’état et températures

🔑 Notions clés & Définitions

• Changement d’état : Passage de la matière d’un état à un autre parmi les états solide, liquide et gazeux.

★ À maîtriser

• Pour une espèce pure, un changement d’état se produit à une température fixe qui dépend de l’espèce chimique considérée.

📌 La fusion est le passage de l’état solide à l’état liquide et la solidification est le passage inverse, tandis que la vaporisation est le passage du liquide au gaz et la liquéfaction le passage inverse.

Compléments

• La température de fusion Tf correspond au passage entre l’état solide et l’état liquide, tandis que la température d’ébullition Teb correspond au passage entre l’état liquide et l’état gazeux.

• L’eau passe de l’état solide à l’état liquide à 0 °C et de l’état liquide à l’état gazeux à 100 °C.

💡 Astuce mémo

Solide → liquide → gaz : fusion puis vaporisation

📊 Tableaux de synthèse

Classification des corps et mélanges