Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Masse volumique et unités
2. Densité et flottaison
3. Chromatographie sur couche mince
4. Composition massique de l’air
5. Calculs et types de corps purs

📖 1. Masse volumique et unités

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Masse d’une unité de volume d’un corps pur.

★ À maîtriser

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

• La masse volumique du mercure est de 13546 kg·m⁻³, soit 13,546 g·cm⁻³ ou 13,546 kg·L⁻¹.

Compléments

• Dans le Système international, la masse volumique s’exprime en kg·m⁻³, la masse en kg et le volume en m³.

• Le polystyrène utilisé dans les colis a une masse volumique de 20 kg·m⁻³, contre 2500 kg·m⁻³ pour le verre.

📖 2. Densité et flottaison

🔑 Notions clés & Définitions

• Densité : Rapport de la masse volumique d’un matériau à celle de l’eau.

★ À maîtriser

📐 Formule - La densité vérifie $d = \frac{\rho}{\rho_{\text{eau}}}$ et est sans unité.

📌 Un objet immergé de densité inférieure à 1 flotte dans l’eau, tandis qu’un objet de densité supérieure à 1 coule.

Compléments

• La masse volumique de l’eau vaut 1000 kg·m⁻³ ou 1 g·cm⁻³, et 1 cm³ correspond à 1 mL.

• Les densités indiquées sont :

  • 0,02 pour le polystyrène
  • 0,5 pour le bois moyen
  • 0,9 pour l’huile
  • 1 pour l’eau
  • 13,5 pour le mercure
  • 19,3 pour l’or

• Dans le verre à pied, l’huile se place au-dessus de l’eau et le mercure reste au fond.

• Dans le verre à pied, le polystyrène flotte sur l’huile, l’or coule au fond et la gomme de caoutchouc reste à l’interface entre l’eau et l’huile.

💡 Astuce mémo

d < 1 : flotte dans l’eau ; d > 1 : coule.

📖 3. Chromatographie sur couche mince

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie sur couche mince : Technique d’analyse qui sépare les constituants d’un mélange liquide et permet de les identifier.

★ À maîtriser

• En CCM, les espèces migrent différemment selon leurs affinités avec la plaque de silice et l’éluant qui les entraîne par capillarité.

• À la fin d’une CCM, on compare la hauteur des taches avec celles des tests de référence pour identifier un corps pur.

Compléments

📐 Formule - Pour un éluant donné, le rapport frontal propre à une espèce chimique vérifie $R_f = \frac{h}{H}$.

💡 Astuce mémo

Dépôt, migration, comparaison : la tache révèle l’espèce.

📖 4. Composition massique de l’air

★ À maîtriser

📌 L’air est un mélange de gaz et non un corps pur constitué uniquement de dioxygène.

• L’air contient 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et moins de 1 % de gaz rares, dont 0,93 % d’argon et 0,0018 % de néon.

• La masse volumique de l’eau est de 1 kg·L⁻¹, soit 1000 kg·m⁻³, tandis que celle de l’air est d’environ 1,2 kg·m⁻³.

Compléments

• La masse volumique de l’air est environ 1000 fois plus faible que celle de l’eau.

📖 5. Calculs et types de corps purs

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur simple : Ne contient qu’un seul type d’atome, comme N₂, O₂ ou Ar.
• Corps pur composé : Contient plusieurs types d’atomes, comme CO₂, H₂O ou SO₄²⁻.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le volume d’une salle parallélépipédique vérifie $V = L \times l \times h$ et sa masse d’air vérifie $m = \rho \times V$.

• Dans les 230 kg d’air de la salle, la masse de diazote est de 180 kg, celle de dioxygène de 48 kg et celle des gaz rares de 2 kg.

Compléments

• Une salle de 8,50 m par 7,50 m par 3,00 m a un volume de 191,25 m³ et contient environ 230 kg d’air lorsque la masse volumique de l’air est prise égale à 1,2 kg·m⁻³.

💡 Astuce mémo

Un seul type d’atome : corps pur simple ; plusieurs : composé.