Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Corps purs et types de mélanges
2. Composition et pourcentages des mélanges
3. Masse volumique et densité
4. Changements d’état et températures caractéristiques
5. Identification physique des corps purs
6. Identification par chromatographie

📖 1. Corps purs et types de mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur : Constitué d’espèces chimiques identiques, comme le dioxygène ou l’eau distillée.
• Mélange : Constitué d’espèces chimiques différentes, comme l’air ou l’eau minérale.
• Liquides miscibles : Deux liquides qui forment un mélange homogène.

📝 Points essentiels

📌 Un mélange homogène ne laisse pas distinguer ses constituants à l’œil nu après agitation, tandis qu’un mélange hétérogène en laisse voir au moins deux.

💡 Astuce mémo

Pur : espèces identiques ; mélange : espèces différentes.

📖 2. Composition et pourcentages des mélanges

★ À maîtriser

📐 Formule - Le pourcentage massique d’une espèce E dans un mélange est $P_m(E)=\frac{m(E)}{m(\text{mélange})}\times 100\ \%$.

📐 Formule - Le pourcentage volumique d’une espèce E dans un mélange est $P_v(E)=\frac{V(E)}{V(\text{mélange})}\times 100\ \%$.

Compléments

• Un litre d’air contient environ :

  • 0,78 L de diazote
  • 0,21 L de dioxygène
  • 0,01 L d’autres gaz

• Dans 85 g de vinaigre blanc contenant 7 g d’acide éthanoïque, le pourcentage massique d’acide éthanoïque est de 8 %.

📖 3. Masse volumique et densité

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Le rapport de sa masse à son volume : $\rho(E)=\frac{m(E)}{V(E)}$.
• Densité : Sans unité et égale au rapport de sa masse volumique à celle de l’eau : $d=\frac{\rho(\text{liquide ou solide})}{\rho(\text{eau})}$.

📝 Points essentiels

📐 Formule - La masse et le volume d’une espèce sont reliés par $m(E)=\rho(E)V(E)$ et $V(E)=\frac{m(E)}{\rho(E)}$.

• À 20 °C, la masse volumique de l’eau vaut 1,00 kg·L⁻¹, soit 1,00 g·mL⁻¹ ou 1000 g·L⁻¹.

📌 Lorsque deux liquides sont non miscibles, le moins dense se trouve dans la phase supérieure et le plus dense dans la phase inférieure.

📖 4. Changements d’état et températures caractéristiques

★ À maîtriser

• Lors d’un changement d’état, la température d’un corps pur reste constante pendant toute la durée du changement.

• L’eau distillée bout à 100 °C, température à laquelle on observe un palier pendant son passage de l’état liquide à l’état gazeux.

Compléments

• Lors du chauffage d’un corps pur solide, un premier palier correspond au passage du solide au liquide et un second palier au passage du liquide au gaz.

• Les changements d’état cités sont :

  • la fusion
  • la vaporisation ou ébullition
  • la solidification
  • la liquéfaction

💡 Astuce mémo

Solide → liquide : fusion ; liquide → gaz : vaporisation.

📖 5. Identification physique des corps purs

★ À maîtriser

• Un corps pur peut être identifié par des mesures physiques, notamment sa température de fusion, sa température d’ébullition ou sa densité.

Compléments

• Avec un banc Kofler, on déplace le solide sur une plaque métallique chauffée dont la température varie, puis on lit la température au point où apparaît du liquide pour déterminer la température de fusion.

• Un corps pur peut aussi être identifié par des tests chimiques.

📖 6. Identification par chromatographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie : Une technique de séparation et d’identification des différents constituants d’un mélange.

★ À maîtriser

• En chromatographie, le mélange est déposé sur la phase fixe, la plaque est placée dans l’éluant constituant la phase mobile, puis l’éluant migre et entraîne les espèces chimiques à des vitesses différentes.

• Chaque tache d’un chromatogramme correspond à la présence d’une seule espèce chimique.

📌 Deux taches situées à la même hauteur sur un chromatogramme correspondent à la même espèce chimique.

Compléments

• Sur un chromatogramme, une seule tache pour A indique que A est un corps pur, tandis que deux taches pour B indiquent que B est un mélange de deux espèces différentes.

📌 Si une tache de B est à la même hauteur que celle de A, le mélange B contient l’espèce chimique A.

• Les espèces chimiques incolores d’un chromatogramme peuvent être révélées sous une lampe à UV ou avec une solution de permanganate de potassium.

💡 Astuce mémo

Dépôt → éluant → migration → taches.