Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Espèces chimiques et constitution
2. Corps purs et types de mélanges
3. Identification par mesures physiques
4. Tests chimiques des gaz et de l’eau
5. Chromatographie et composition des mélanges
6. Composition et masse volumique de l’air

📖 1. Espèces chimiques et constitution

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce chimique : Constituée d’entités chimiques identiques, qui peuvent être des atomes, des molécules ou des ions, et représentée par une formule.

📝 Points essentiels

📌 Les composés ioniques contiennent au moins deux ions différents, présents dans des proportions fixées par l’électroneutralité de la matière.

📖 2. Corps purs et types de mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur : Constitué d’une seule espèce chimique et ne correspondant pas à un ion isolé.
• Mélange : Constitué de plusieurs espèces chimiques.
• Liquides miscibles : Des liquides miscibles forment un mélange homogène, tandis que des liquides non miscibles forment un mélange hétérogène.

★ À maîtriser

📌 Un mélange homogène ne permet pas de distinguer ses constituants à l’œil nu, tandis qu’un mélange hétérogène permet de les distinguer à l’œil nu.

Compléments

• L’eau distillée est un exemple de corps pur, l’eau minérale est un mélange homogène et l’eau mélangée au sable est un mélange hétérogène.

💡 Astuce mémo

Corps pur = une espèce ; mélange = plusieurs espèces

📖 3. Identification par mesures physiques

★ À maîtriser

📌 Pour un corps pur, la température de changement d’état reste constante pendant le changement d’état.

📐 Formule - La masse volumique se calcule avec $\rho = \frac{m}{V}$, où m est la masse et V le volume.

• La masse volumique de l’eau liquide vaut 1,0 kg·L⁻¹, soit 1,0·10³ kg·m⁻³ ou 1,0 g·mL⁻¹.

📐 Formule - La densité d’un liquide ou d’un solide se calcule avec $d = \frac{\rho}{\rho_{\mathrm{eau}}}$ et celle d’un gaz avec $d = \frac{\rho}{\rho_{\mathrm{air}}}$.

Compléments

• Pour déterminer la masse volumique d’un échantillon, il faut mesurer sa masse et son volume, puis calculer sa masse volumique.

💡 Astuce mémo

Mesurer température, masse et volume → identifier l’espèce chimique

📖 4. Tests chimiques des gaz et de l’eau

📝 Points essentiels

• Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu au contact de l’eau.

• Une allumette provoque une petite détonation au contact du dihydrogène, qui est très inflammable.

• Une allumette incandescente s’enflamme au contact du dioxygène.

• L’eau de chaux se trouble au contact du dioxyde de carbone.

💡 Astuce mémo

Le sulfate bleuit, l’allumette détonne ou s’embrase, l’eau de chaux se trouble

📖 5. Chromatographie et composition des mélanges

★ À maîtriser

• En chromatographie sur couche mince, les espèces chimiques sont entraînées par un éluant qui monte par capillarité dans une phase fixe constituée de papier ou de silice.

• Un dépôt M donnant deux taches correspond à un mélange contenant au moins deux espèces chimiques.

• Deux taches situées à la même hauteur permettent de supposer que l’échantillon M contient l’espèce déposée en E.

• La chromatographie sur couche mince sépare verticalement les espèces chimiques et les identifie horizontalement par comparaison des hauteurs de migration.

📐 Formule - La proportion massique de l’espèce E dans un mélange est $\frac{m(E)}{m_{\mathrm{totale}}}$ et son pourcentage massique est cette proportion multipliée par 100.

Compléments

• La figure obtenue après une chromatographie est appelée un chromatogramme.

💡 Astuce mémo

Déposer → faire migrer → observer les taches → identifier

📖 6. Composition et masse volumique de l’air

★ À maîtriser

• L’air contient environ 80 % de diazote et 20 % de dioxygène.

• À la pression au niveau de la mer et à 20 °C, la masse volumique de l’air est de 1,2 g·L⁻¹.

Compléments

• La composition précise de l’air comprend:
  • 78 % de diazote
  • 21 % de dioxygène
  • 1 % d’autres gaz dont 0,9 % d’argon et 0,05 % de dioxyde de carbone

💡 Astuce mémo

N₂ majoritaire, O₂ minoritaire

📊 Tableaux de synthèse

Tests chimiques d’identification