Fiche de révision : Corps purs et mélanges

📋 Plan du Cours

1. Entités et espèces chimiques
2. Corps purs et types de mélanges
3. Chromatographie sur couche mince
4. Masse volumique et unités
5. États physiques et changements d’état
6. Tests chimiques d’identification
7. Composition des mélanges et de l’air

📖 1. Entités et espèces chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Entité chimique : Atome, molécule ou ion, observable à l’échelle microscopique.
• Espèce chimique : Très grand nombre d’entités chimiques identiques, observable à l’échelle macroscopique.

📝 Points essentiels

• Une espèce chimique est atomique si elle est composée d’atomes, moléculaire si elle est composée de molécules et ionique si elle est composée d’ions.

• L’eau distillée est constituée de molécules d’eau H₂O, le sucre raffiné de molécules de saccharose C₁₂H₂₂O₁₁ et le cuivre pur d’atomes de cuivre Cu.

• Le sel de cuisine est constitué d’ions chlorure Cl⁻ et d’ions sodium Na⁺.

💡 Astuce mémo

Entité microscopique, espèce macroscopique

📖 2. Corps purs et types de mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur : Contient un seul type d’espèce chimique.
• Mélange : Contient plusieurs espèces chimiques.
• Mélange homogène : Constitué d’une seule phase dont les constituants ne sont plus distinguables à l’œil nu.
• Mélange hétérogène : Constitué de plusieurs phases distinctes.

📝 Points essentiels

• Deux espèces chimiques miscibles entre elles forment un mélange homogène.

• L’eau et le sirop de fraise forment un mélange homogène, tandis que l’eau et l’huile forment un mélange hétérogène.

💡 Astuce mémo

Une phase homogène, plusieurs phases hétérogènes

📖 3. Chromatographie sur couche mince

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie sur couche mince : Méthode qui permet de séparer et d’identifier les espèces chimiques présentes dans un mélange homogène.
• Chromatogramme : Résultat d’une CCM après l’élution, c’est-à-dire après la migration des espèces chimiques.

★ À maîtriser

• Une tache sur un chromatogramme correspond à une espèce chimique.

• Des taches situées à la même hauteur sur un chromatogramme correspondent à la même espèce chimique.

Compléments

• 🔄 La CCM se déroule ainsi :
  1. On dépose une tache du mélange sur la ligne de dépôt.
  2. L’éluant migre sur la plaque.
  3. L’éluant entraîne plus ou moins haut les espèces chimiques.

📖 4. Masse volumique et unités

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Masse d’un échantillon par unité de volume.

★ À maîtriser

📐 Formule - La masse volumique d’un échantillon vérifie $\rho_{\text{échantillon}}=\frac{m_{\text{échantillon}}}{V_{\text{échantillon}}}$.

• La masse volumique de l’eau liquide vaut 1 000 g·L⁻¹, soit 1,0 g·mL⁻¹ ou 1,0 g·cm⁻³.

Compléments

• L’unité de masse volumique dépend des unités utilisées pour la masse et le volume, par exemple g·mL⁻¹, kg·L⁻¹ ou kg·m⁻³.

• 1 mL = 1 cm³ et 1 g·mL⁻¹ = 1 g·cm⁻³.

📌 Lorsque deux liquides non miscibles sont mélangés, celui dont la masse volumique est la plus petite se trouve au-dessus.

📖 5. États physiques et changements d’état

🔑 Notions clés & Définitions

• Changement d’état : Passage de la matière d’un état physique à un autre.

★ À maîtriser

• À la température de changement d’état, les deux états physiques correspondants coexistent.

• Pour un corps pur, la température reste constante pendant un changement d’état, ce qui produit un palier sur la courbe de température.

Compléments

• La température de changement d’état dépend de la pression.

• À la température de fusion de l’eau, l’eau solide et l’eau liquide coexistent.

• À une pression donnée, l’état physique d’une espèce chimique la caractérise.

📖 6. Tests chimiques d’identification

📝 Points essentiels

• Le test du dioxygène est positif si une allumette incandescente s’enflamme à nouveau.

• Le test du dihydrogène est positif si une détonation se produit à l’approche d’une allumette.

• Le test du dioxyde de carbone est positif si l’eau de chaux se trouble.

• Le test de l’eau est positif si le sulfate de cuivre anhydre, initialement gris, devient bleu.

📖 7. Composition des mélanges et de l’air

🔑 Notions clés & Définitions

• Composition d’un mélange : Proportions en volume ou en masse de chaque espèce chimique pure constituant le mélange.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le pourcentage en masse d’une espèce dans un échantillon vérifie $P_{m,\text{espèce}}(\%)=\frac{m_{\text{espèce}}(\text{g})}{m_{\text{échantillon}}(\text{g})}\times100$.

📐 Formule - Le pourcentage en volume d’une espèce dans un échantillon vérifie $P_{V,\text{espèce}}(\%)=\frac{V_{\text{espèce}}(\text{mL})}{V_{\text{échantillon}}(\text{mL})}\times100$.

• L’air est composé d’environ 80 % de diazote N₂ et 20 % de dioxygène O₂.

Compléments

• L’ordre de grandeur de la masse volumique de l’air est 1,0 × 10⁻³ g·mL⁻¹, soit 1,0 g·L⁻¹.