Fiche de révision : Corps purs et solutions aqueuses

📋 Plan du Cours

1. Corps purs et mélanges
2. Changements d’état et identification
3. Composition et masse volumique de l’air
4. Mesures et composition des mélanges
5. Chromatographie sur couche mince
6. Solutions aqueuses et dissolution
7. Concentration et étalonnage
8. Principe et préparation d’une dilution

📖 1. Corps purs et mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps pur : Constitué d’une seule espèce chimique.
• Mélange : Constitué d’au moins deux espèces chimiques.

📝 Points essentiels

📌 Un mélange est homogène si aucun constituant n’est distinguable à l’œil nu et hétérogène dans le cas contraire.

💡 Astuce mémo

Un constituant : corps pur ; au moins deux : mélange.

📖 2. Changements d’état et identification

★ À maîtriser

• Lors d’un changement d’état d’un corps pur, la température reste constante et forme un palier.

• Lors d’un changement d’état d’un mélange, la température ne reste pas constante.

Compléments

• Le sulfate de cuivre anhydre devient bleu en présence d’eau.

• L’eau passe de l’état solide à l’état liquide à 0 °C et de l’état liquide à l’état gazeux à 100 °C.

💡 Astuce mémo

Palier de température pour le corps pur, pas pour le mélange.

📖 3. Composition et masse volumique de l’air

📝 Points essentiels

• La composition simplifiée de l’air est de 80 % de diazote N₂ et de 20 % de dioxygène O₂.

📐 Formule - La masse volumique de l’air est estimée par la moyenne pondérée $\rho = 0{,}8\times\rho_{N_2}+0{,}2\times\rho_{O_2}=0{,}8\times1{,}3+0{,}2\times1{,}4\approx1{,}3\ \text{g/L}$.

📖 4. Mesures et composition des mélanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : La masse volumique est le rapport de la masse d’une substance sur son volume, soit $\rho=\frac{m}{V}$.

📝 Points essentiels

📐 Formule - Le pourcentage massique de l’espèce A dans un mélange est $P(A)=\frac{m(A)}{m}\times100$.

📐 Formule - Le pourcentage volumique de l’espèce A dans un mélange est $P_v(A)=\frac{V(A)}{V}\times100$.

📖 5. Chromatographie sur couche mince

📝 Points essentiels

• En chromatographie sur couche mince, un corps pur forme une tache, tandis qu’un mélange se sépare en taches distinctes correspondant à ses espèces constituantes.

• En lecture horizontale d’un chromatogramme, des taches alignées à la même hauteur correspondent à une même espèce chimique.

💡 Astuce mémo

Verticalement, on distingue les constituants ; horizontalement, on repère une même espèce.

📖 6. Solutions aqueuses et dissolution

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Mélange homogène constitué d’un soluté et d’un solvant.
• Solubilité : Masse maximale de soluté que l’on peut dissoudre par litre de solvant.

📝 Points essentiels

• Pour préparer une solution aqueuse par dissolution, on pèse la masse souhaitée de soluté, on l’introduit dans une fiole jaugée et on récupère les rinçages à l’eau distillée, on ajoute de l’eau aux trois quarts puis on agite pour dissoudre, on complète jusqu’au trait de jauge avec le bas du ménisque au trait, puis on agite pour homogénéiser.

💡 Astuce mémo

Le soluté se dissout dans le solvant.

📖 7. Concentration et étalonnage

📝 Points essentiels

📐 Formule - La concentration en masse d’un soluté dans une solution est $C_m=\frac{m}{V}$, où m est la masse de soluté en g et V le volume de solution en L.

• Pour encadrer la concentration en masse d’une solution inconnue, on compare sa coloration à celles de solutions étalons contenant le même soluté et ayant des concentrations connues et différentes ; ces solutions constituent une échelle de teintes.

💡 Astuce mémo

La concentration en masse concerne le soluté dans la solution ; la masse volumique concerne la masse de l’échantillon.

📖 8. Principe et préparation d’une dilution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dilution : Opération qui consiste à ajouter du solvant à une solution mère pour préparer une solution fille moins concentrée.

📝 Points essentiels

• Pour préparer une solution fille de volume V_f par dilution, on prélève un volume V_0 de solution mère avec une pipette jaugée, on le verse dans une fiole jaugée de volume V_f, on ajoute de l’eau distillée aux trois quarts et on agite, on complète jusqu’au trait de jauge avec le bas du ménisque au trait, puis on agite pour homogénéiser.

💡 Astuce mémo

Ajouter du solvant → obtenir une solution fille moins concentrée.

📊 Tableaux de synthèse

Pourcentages dans un mélange

Chromatogramme