1. Modèle moléculaire des différents états de la matière

Chapitre 8

Mélanges et corps purs

1. Rappel

1. Modèle moléculaire des différents états de la matière

!"#$%&' (') * +,-,) #' (- .-,$/0'1 0'20+)'",' '")&$,' (' .3#/(' .3(+4&(-$0' #' 45-4&" #6'&78

2. Définitions

! Un corps pur : ...

...

Exemples 9 :::::::::::::::::::::::::::::::8

Schéma : Schéma : Schéma :

Les molécules sont ::::::::1 ::::::::', ::::::::

Les molécules sont ::::::::1 ::::::::', ::::::::

Les molécules sont ::::::::1 ::::::::', ::::::::

solide liquide gaz

ordonnées, très rapprochées liées

desordonnées, rapprochées peu liées

désordonnées espacées très agitées

corps constitué de molécules identiques

O2, CO2

! Mélange : ...

...

Exemples 9 :::::::::::::::::::::::::::::::8

Il existe 2 types de mélanges:

- (') .+(-";') ::::::::8 <#3", 3" "' #$),$";&' 2-) (') 43"),$,&-",)=8

>7'.2(') 9 :::::::::::::::::::::::::::::::8 - (') .+(-";') ::::::::8 <#3", 3" #$),$";&' (') 43"),$,&-",)=8

>7'.2(') 9 :::::::::::::::::::::::::::::::8

3. Exercices

a) !"#$%&"'(" ) *+,-." .+/' 01.2*"3 ." *+",/ #/$"3 ." *+",/ &,*%"3 /' 0%*,'4" .+",/ "(

de sable.

Eau Pure Eau salée Mél-";' #6'-& ', #' )-?('

En général, autour de nous (dans la nature), il y a peu de corps purs ; la majorité des substances rencontrées sont des mélanges.

b) Indique si les substances suivantes sont des mélanges ou des corps purs. Précise le type de mélange :

1. air 2. gaz carbonique 3. eau de mer 4. eau sucrée

5. fer et soufre 6. eau distillée 7. oxygène + azote 8. eau de vaisselle Association de deux ou plusieurs substances qui n'intéragisse,t pas chimiquement

homogènes eau salée

eau et huile

mélange homogène corps pur mélange homogène mélange homogène mélange hétérogène corps pur mélange homogène mélange homogène

hétérogènes

c) Indique si les substances suivantes sont des mélanges ou des corps purs. Précise

"'&/-(" *+%(,( ." *, 0,(ière :

Mélange Corps pur Solide Liquide Gaz

Mélange Corps pur Solide Liquide Gaz

Mélange Corps pur Solide Liquide Gaz

Mélange Corps pur Solide Liquide Gaz

4. Les séparations des mélanges

! La filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide au travers d'un milieu poreux.

L'utilisation d'un filtre permet de retenir les particules du mélange hétérogène qui sont plus grosses que les trous du filtre. Exemple : le filtre à café

! Une décantation est l'action de séparer deux produits liquides qui forme un mélange hétérogène. Au repos, sous l'action de la pesanteur, les deux produits vont se séparer. Le liquide ayant la densité la plus grande allant vers le bas et le liquide ayant la densité la plus faible étant au-dessus. Pour séparer les deux produits, on utilise alors une ampoule à décanter.

! La cristallisation est une opération pratiquée depuis très longtemps (ex : évaporation de (6'-& #e mer pour isoler du sel). Elle consiste à isoler un produit en solution (dans un ($%&$#'=8 @" A- 45-&BB'0 (' ($%&$#' 23&0 %&6$( )6+A-230'8 C30)%&' ,3&, (' ($%&$#' )'0- évaporé, le produit va cristalliser.

! Le tamisage consiste à séparer un mélange hétérogène (solide-solide ou solide-liquide).

On va utiliser un tamis (une passoire) qui va permettre de retenir les particules du mélange hétérogène qui sont plus grosses que les trous du tamis.

! La centrifugation '), (' 2034+#+ %&$ 43")$),' D B-$0' ,3&0"'0 (' .+(-";' -&,3&0 #6&" -7' de rotation. Les particules les plus lourdes se retrouvent dans le fond du récipient.

! 5+,-0,'(,(-1' est utilisée pour séparer un mélange de substances attirées par les aimants et de substances qui ne sont pas attirées par les aimants.

! La distillation est un procédé de séparation de substances, mélangées sous forme liquide.

Elle consiste à porter le mélange à ébullition et à recueillir une fraction légère appelée distillat, et une fraction lourde appelée résidu. Le procédé utilise la différence de

volatilité (capacité à s'évaporer dépendant de la température) entre les constituants afin de les séparer : le plus volatil a une température d'ébullition plus basse que le moins volatil, etc. Ainsi, en chauffant le liquide, chaque constituant va être séparé successivement. La vapeur ainsi produite peut être condensée, on va donc pouvoir récupérer le liquide.

" Indique le nom de la méthode de séparation à coté de chaque image :

Légende :

1. source de chaleur (ici, un brûleur Bunsen) 2. ballon à distiller

3. tête de distillation 4. thermomètre 5. réfrigérant à eau

6. entrée d'eau de refroidissement 7. sortie d'eau de refroidissement

8. ballon de réception des gouttes de distillat 9. vers une pompe à vide éventuelle

10. adaptateur pour la pompe à vide

distillation décantation

filtration

" Dans le tableau suivant, classe les différentes méthodes de séparation des mélanges

Type de mélange Exemple Méthodes de

séparations Mélange Hétérogène

Solide / Liquide

Liquide / Liquide

Mélange Homogène

Liquide / Solide

Liquide / Liquide centrifugation

cristallisation

aimantation

tamisage

tamisage, filtration

décantation

cristallisation, distillation

distillation, centrifugation

2. Corps pur élémentaire, corps pur simple, corps pur composé et mélange

1. Définitions

! Corps pur : ::::::::::::::::::::::::::::::

...

! Un corps pur simple est un corps pur dont les molécules sont 43.23)+') #6-,3.') identiques.

Exemples : ::::::::::::::::::::::::::::::::8

! Un corps pur composé est un corps pur dont les molécules sont composées #6-,3.') différents.

Exemples : ::::::::::::::::::::::::::::::::8

2. Modèles

(monoatomique)

Corps pur simple (diatomique)

Corps pur composé Mélange

Légende : corps constitué de molécules identiques

H2, N2 Corps pur élémentaire : est un corps pur dont les atomes, tous identiques, ne sont pas liés entre-eux

O2, N2, H2

CO2, H2O, NH3

3. Exercices

a) Associe les termes à leur définition en complétant le tableau du bas de la page :

! Molécule (1)

! Corps pur composé (2)

! Mélange homogène (3)

! Modèle (4)

! Mélange (5)

! Corps pur (6)

! Mélange hétérogène (7)

! Atome (8)

! Corps pur simple (9)

A. E6'), (- 0'20+)'",-,$3" #6&" 25+"3./"' %&' (63" "' 2'&, pas voir

#$0'4,'.'", D (6F$( "&8 C30)%&6$( '), $.2-0B-$, 3" peut le faire évoluer.

B. E6'), (- 2(&) 2',$,' .-))' 43"),$,&-", (- .-,$/0' ;-0#-", (') propriétés du corps de départ.

C. Corps constitué de molécules toutes identiques

D. Mélange dans lequel on ne peut pas distinguer les différents constituants.

E. Corps constitué d'atomes d'une seule sorte, associés en molécules.

Exemple : Hydrogène (H2)

F. E6'), &"' 32+0-,$3" %&$ 43")$),' '" &"' -))34$-,$3" #' deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses. Le résultat de (632+0-,$3" '), &" 4302) 43"),$,&+ #' plusieurs sortes de molécules

G. Mélange dans lequel on peut distinguer les différents constituants.

H. Corps constitué de molécules constituées à partir d'atomes de plusieurs sortes. Exemple : eau (H2O)

I. E6'), (- 2(&) 2',$,' 2-0,$' #6&" 4302) $",'0A'"-", #-") &"' 0+-4tion chimique, constituant des molécules.

A B C D E F G H I

70Sources texte et image : cours de chimie, Institut Sainte-Begge (Andenne)

b) Fais une croix dans la colonne qui convient (la légende donne des informations importantes) :

corps pur élémentaire

4. Synthèse

C630;-"$;0-..' #& 4(-))'.'", #' (- .-,$/0e :

5. A *, 6-' ." 7" 78,#-($" (/ .1-& 9($" 7,#,:*" ." ;

Savoir :

! Connaître les différentes méthodes de séparation des mélanges

! Connaître (630;-"$;0-..' #& classement de la matière

! Définir :

- Corps pur simple G Corps pur composé G corps pur G mélange (homogène et hétérogène)

Savoir-faire :

! Etre capable de reconnaître à quelle représentation moléculaire correspond un liquide, un gaz ou un solide et justifier

! H+-($)'0 &" .3#/(' #6&" 4302) 2&0 )$.2('1 #6&" 4302) 2&0 43.23)+ 3& #6&" .+(-";'

! Etre capa?(' #' #6$"#$%&'0 ', #' I&),$B$'0 )$ &"' )&?),-"4' '), &" 4302) 2&0 <)$.2(' ou composé) ou un mélange (homogène ou hétérogène).

! >,0' 4-2-?(' #6$"#$%&'0 ', I&),$B$'0 (- .+,53#' -#+%&-,' #' )+2-0-,$3" #6&" .+(-";'

Matière

Mélange

mélange homogène mélange hétérogène

Corps pur

élémentaire simple composé