Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Espèces chimiques et entités
2. Corps purs et mélanges
3. Mélanges homogènes et hétérogènes
4. Identifier par chromatographie
5. Identifier par températures
6. Masse volumique et densité
7. Composition des mélanges

📖 1. Espèces chimiques et entités

🔑 Notions clés & Définitions

• Entité chimique : Particule microscopique qui constitue la matière et peut être un atome, une molécule ou un ion.
• Espèce chimique : Constituée d’un grand nombre d’entités chimiques identiques.

📝 Points essentiels

• Le fer est constitué d’atomes de fer de formule Fe, l’eau de molécules d’eau de formule H2O, et le chlorure de sodium d’ions chlorure Cl− et d’ions sodium Na+.

• Chaque espèce chimique est caractérisée par sa formule chimique, son aspect, ses propriétés physiques et ses propriétés chimiques.

📖 2. Corps purs et mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur : Constitué d’une seule espèce chimique.
• Mélange : Constitué de plusieurs espèces chimiques différentes.

📝 Points essentiels

• L’eau pure est un corps pur car elle ne contient que des molécules d’eau, tandis que l’eau sucrée est un mélange contenant des molécules d’eau et de saccharose.

💡 Astuce mémo

Corps pur = une espèce ; mélange = plusieurs espèces

📖 3. Mélanges homogènes et hétérogènes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mélange homogène : Mélange dont on ne peut pas distinguer les constituants à l’œil nu après agitation et qui ne présente qu’une seule phase.
• Mélange hétérogène : Mélange dans lequel on distingue au moins deux constituants à l’œil nu et qui présente plusieurs phases.

★ À maîtriser

📌 Deux liquides sont miscibles lorsqu’ils forment un mélange homogène, et ils ne sont pas miscibles lorsqu’ils forment un mélange hétérogène.

Compléments

• Des mélanges homogènes sont :

  • l’eau avec du sirop
  • le thé
  • l’acier
  • l’air
  • l’eau minérale

• L’eau et l’éthanol sont miscibles, tandis que l’eau et l’huile ne le sont pas ; l’huile surnage car elle est moins dense que l’eau.

💡 Astuce mémo

Homogène : une phase visible ; hétérogène : plusieurs phases visibles

📖 4. Identifier par chromatographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie sur couche mince : Technique d’analyse qui sépare et identifie les espèces chimiques d’un mélange homogène.

★ À maîtriser

• 🔄 Le fonctionnement de la CCM suit cette succession : les substances sont déposées sur la phase fixe, l’éluant monte par capillarité sur la phase fixe, les espèces sont entraînées selon leurs affinités, les espèces migrent à des vitesses différentes et se séparent

📌 Sur un chromatogramme, un mélange forme plusieurs taches, tandis qu’un corps pur n’en forme qu’une ; deux taches à la même hauteur correspondent à la même espèce chimique.

📐 Formule - Le rapport frontal d’une tache vérifie $R_f = \\frac{h}{H}$, où h et H sont mesurés dans la même unité et où Rf est sans unité.

Compléments

📌 Deux espèces chimiques identiques ont le même rapport frontal Rf avec le même éluant et le même support.

💡 Astuce mémo

Affinités différentes → migrations différentes → séparation et identification

📖 5. Identifier par températures

🔑 Notions clés & Définitions

• Température de fusion : Température à laquelle une espèce passe de l’état solide à l’état liquide.
• Température d’ébullition : Température à laquelle une espèce passe de l’état liquide à l’état gazeux lors de la vaporisation.

★ À maîtriser

• Les trois états de la matière sont :
  • solide
  • liquide
  • gazeux

Compléments

• Sous une pression donnée, le changement d’état d’un corps pur se produit à température constante, qui dépend de l’espèce chimique.

• L’eau fond à 0 °C et bout à 100 °C, tandis que l’or fond à 1064 °C et bout à 2808 °C.

📖 6. Masse volumique et densité

★ À maîtriser

📐 Formule - La masse volumique vérifie $\\rho = \\frac{m}{V}$, avec m la masse, V le volume et ρ la masse volumique.

📐 Formule - La densité vérifie $d = \\frac{\\rho}{\\rho\_{eau}}$ et est sans unité, tandis que la masse volumique vérifie $\\rho = d \\times \\rho\_{eau}$.

📌 Une espèce de densité supérieure à 1 coule dans l’eau, tandis qu’une espèce de densité inférieure à 1 flotte dans l’eau.

Compléments

📐 Formule - La masse se calcule par $m = \\rho \\times V$ et le volume par $V = \\frac{m}{\\rho}$.

• La masse volumique peut s’exprimer en g·mL⁻¹, g·cm⁻³, kg·m⁻³ ou g·L⁻¹, et 1 mL est équivalent à 1 cm³.

• La masse volumique de l’éthanol est 0,790 g·mL⁻¹, soit 790 kg·m⁻³, et celle de l’eau est 1,0 g·mL⁻¹, soit 1000 kg·m⁻³.

💡 Astuce mémo

Masse volumique avec unité ; densité sans unité

📖 7. Composition des mélanges

★ À maîtriser

📐 Formule - Le pourcentage massique d’une espèce E vérifie $$, avec les deux masses exprimées dans la même unité.

📐 Formule - Le pourcentage volumique d’une espèce E vérifie $$, avec les deux volumes exprimés dans la même unité.

• L’air est composé d’environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz en volume.

Compléments

• La fonte contient 95 % de fer et 5 % de carbone en composition massique.

📊 Tableaux de synthèse

Corps purs et mélanges