Sciences Physiques - Les Mélanges - PDF

# Sciences Physiques ## Les mélanges ### Objectifs d'apprentissage - Savoir définir un mélange. - Distinguer les différents types de mélanges. - Connaître la dissolution et distinguer un solvant d'un soluté dans une solution. - Savoir quelques techniques de séparation des constituants d'un mélang...

# Sciences Physiques ## Les mélanges ### Objectifs d'apprentissage - Savoir définir un mélange. - Distinguer les différents types de mélanges. - Connaître la dissolution et distinguer un solvant d'un soluté dans une solution. - Savoir quelques techniques de séparation des constituants d'un mélange: * la décantation * la filtration * la distillation - Distinguer entre corps pur et mélange. - Connaître les caractéristiques d'un corps pur. ### I - Notion du mélange #### 1 – Définition d'un mélange Un mélange est formé de deux ou plusieurs constituants différents, et peut être trouver sous trois états physiques : - Solide: exemples (alliages, céréale...) - Liquide: exemples (eau de mer, gazole...) - Gazeux: exemple (l'air) #### 2 - Types des mélanges Il y a deux types de mélanges: - **Mélange homogène** : est un mélange dont on ne peut distinguer à l'oeil nu les différents constituants, exemples (eau de mer, eau + alcool...) - **Mélange hétérogène** : est un mélange dont on peut distinguer à l'oeil les différents constituants, exemples(eau et sable, eau et huile ...) ### II- La dissolution #### 1 - Définition d'une solution aqueuse Une solution aqueuse est un mélange homogène obtenu par dissolution de soluté (solide, liquide, gaz) dans un solvant (l'eau). Solution aqueuse = soluté + solvant (l'eau) #### 2 - Types des solutions aqueuses ##### a) - Expérience: On verse différentes quantité de sel dans un tube à essai contenant 50 ml d'eau. ##### b) - Observation On observe que la solution aqueuse du tube (b) est plus saline que la solution aqueuse du tube (a), et dans le tube (c) le sel ne se dissout pas totalement dans l'eau. ##### c) - Conclusion Les solutions aqueuses se divisent en trois types: - Solution diluée : petite quantité du soluté se dissout totalement dans l'eau. - Solution concentrée: grande quantité du soluté se dissout totalement dans l'eau. - Solution saturée: le soluté ne se dissout pas totalement dans l'eau. ### III - Techniques de séparation des constituants d'un mélange #### 1- La décantation ##### a) - Expérience: On laisse reposer le mélange (eau + huile) et l'eau boueuse. ##### b) - Interprétation On observe que les particules solides lourdes se déposent au fond du récipient. Cette opération est appelée la décantation, et on obtient à la fin une eau décantée, et dans l'ampoule à décanter on peut récupérer le liquide qui est en dessous en ouvrant le robinet de l'ampoule. ##### c) - Conclusion La décantation permet de séparer certains constituants d'un mélange hétérogène. #### 2- La filtration ##### a) - Expérience: On fait couler l'eau boueuse sur un papier filtre. ##### b) - Observation On observe que Le papier filtre laisse passer le liquide et arrête les particules solides. Et on obtient un mélange homogène c'est le filtrat. ##### c) - Conclusion La filtration permet de séparer certains constituants d'un mélange hétérogène, et d'obtenir un mélange homogène et limpide c'est le filtrat. #### 3- La distillation ##### a) - Expérience On réalise la distillation d'eau salée (voir le schéma ci-dessous). ##### b) - Observation On observe la formation de la vapeur qui s'élève et passe dans le tube réfrigérant, après elle refroidie et se condense. Le liquide recueilli dans l'éprouvette gradué est limpide c'est l'eau distilée (l'eau pure). ##### c) - Conclusion La distillation est une technique qui permet de séparer certains constituants d'un mélange homogène, est une opération basée sur une vaporisation suivie d'une condensation. ### IV- Les caractéristiques d'un corps pur ##### a) - Expérience On chauffe une quantité d'eau salée puis l'eau distillée (pure) et morceaux de glaces, en mesurant la température pendant des intervalles de temps successives. ##### b) - Tableaux de mesures - Eau salée: | Le temps (min) | La tempurature (°C) | L'état physique | |---|---|---| | 0 | 20 | Liquide | | 2 | 45 | Liquide | | 4 | 60 | Liquide | | 6 | 75 | Liquide | | 8 | 88 | Liquide | | 10 | 96 | Liquide | | 12 | 100 | Liquide + gaz | | 14| 102 | Liquide + gaz | | 16 | 103 | Liquide + gaz | | 18 | 104 | Liquide + gaz | | 20 | 105 | Liquide + gaz | - Eau distillée: | Le temps (min) | La tempurature (°C) | L'état physique | |---|---|---| | 0 | 20 | Liquide | | 2 | 45 | Liquide | | 4 | 60 | Liquide | | 6 | 75 | Liquide | | 8 | 88 | Liquide | | 10 | 96 | Liquide + gaz | | 12| 100 | Liquide + gaz | | 14| 100 | Liquide + gaz | | 16 | 100 | Liquide + gaz | | 18 | 100 | Liquide + gaz | | 20 | 100 | Liquide + gaz | - Glace d'eau distillée: | Le temps (min) | La tempurature (°C) | L'état physique | |---|---|---| | 0 | -10 | Solide | | 2 | -2 | Solide | | 4 | 0 | Solide + Liquide | | 6 | 0 | Liquide | | 8 | 0 | Liquide | | 10 | 0 | Liquide | | 12| 0 | Liquide | | 14| 1 | Liquide | | 16 | 4 | Liquide | | 18 | 8 | Liquide | | 20 | 17 | Liquide | ##### c) - Interprétation La température varie lorsque le changement d'état physique (vaporisation) de l'eau salée, mais lors de l'ébullition de l'eau distillée (Pure) elle reste constante à 100°C et à 0°C lors de la fusion. ##### d) - Conclusion - Un corps pur est un corps formé par une seule substance. - Chaque corps pur a une température de fusion (C'est la température de solidification) et une température d'ébullition qui resre constante. Exemples: | Substance pure | Température de fusion à pression atmosphérique (°C) | Température d'ébullition à pression atmosphérique (°C) | |---|---|---| | Plomb | 232 | 2270 | | Alcool éthanol | -114 | 78 | | Acétone| -95 | 56 | | Mercure | -39 | 357 | | Eau | 0 | 100 |