Leçon 4.

II. La matière et ^ses changements

Leçon 4. Srrbstanrces hornogènes

GQGAAAAGùA -X-X-X- î ^e î î î î î î î î I. Sienification des substances homosènes

Activité

1. Test de la

dissolution du

sel de

table

1)

Observer le sel de table, un verre contenant d'eau et noter.

X'igure 4.1

b) Verre d'eau

2) Ajouter un peu de sel

dans I'eau, mélanger

le

contenu avec une cuillère. Que remarquez-vous ^?

Figure 4.2

a) Avant la dissolution b) Après la dissolution

-

Que peut-on conclure ^?

Le

sel est

un

solide blanc et I'eau est

un liquide

incolore. On ajoute un peu de sel dans I'eau, on mélange le contenu avec une cuillère, au

bout

de ^quelques instants

l'eau

devient

limpide. Le

mélange sel et eau est homogène.

Une

^{substance homogène}

est un mélange comportant de un

^ou

plusieurs substances,

mais

I'apparence est

une

seule substance,

pN exemple, la solution d'eau salée, la solution acide, la

solution basique,

I'alliage or-cuiwe, le diorygène, le ^gaz nat.trel

liquéfié

(GM-),

le fer,

I'or...

a) Sel de table

T7

II. Les tvpes de substances homogènes

n ^existe 2 types de

substances homogènes

: ^{les solutions} et

^les

substances pures.

2.1.

Les solutions

Une

solution est un mélange homogène.

Elle

peut être constittrée de deux ou plusier.rs substances.

Elle

se compose

d'un

solvant et de soluté. La

taille

des particules solutés a un diamètre

inferieur

à 10-7 cm ou 0,01

pn

(micromètre) pour

pouvoir

dissoudre dans le solvant et se transforme en mélange homogène.

1) ^L'état

^{des solutions}

- ^État

^gazeux:

le

gaznaturel liquéfié (GI.[L),

l'air...

- ^Etat liquide: la solution d'eau

sucrée,

la solution

d'eau salée...

- Étatsolide

: alliage

d'or-cuiwe, laiton...

2)

^Les

différents

tvpes de solutions

a) Une solution saturée est une solution qui ne peut

plus dissoudre

de soluté à une

température

et une

pression données.

b) Une solution insaturée

est une solution qui peut dissoudre

plus _de

_{soluté, aw<}

conditions du

système

(le

soluté ^peut

dissoudre dans un solvant à volume et

températtne constants).

c) Une solution diluée est une solution pour laquelle

la quantité de soluté est très inferieure à

la

^quantité totale du solvant.

d)

Une

solution

concentrée est une solution contenant plus de quantité

de

soluté,

une solution concentrée peut

être rxre solution saturée ou insaturée.

3)

^Les termes des composants de la

solution

a) Potr les solutions

constituées

des

substances

de

même nature,

la

substance

majoritaire

est appelée << solvant >>, la substance minoritaire est le << soluté ^>>.

b) Pour les solutions

constituées

des

substances

de

nature différentes, la substance de même état que la solution est le

II. La matière et ses changements (( solvant >> et la substance d'état

diffrrent

de la solution est

le

^<< soluté >.

Il

existe des solutions

de

gaz, de liquides ou

de

solides dépendant

de

soluté

et de

solvant, comme des exemples dans le tableau ci-dessous ^:

Etat de la solution

Etat du solvant

Etat

du

soluté Exemple

Solide

Solide Solide Laiton (Zn dans Cu) Solide

Liquide

Mercure dans du sodium Solide Gaz Hz dans Pd (Palladium)

Liquide

Liquide

Solide Sel dans I'eau

Liquide Liquide

Ethanol dans I'eau

Liquide

Gaz COz dans I'eau

Gaz

Gaz Solide Permanganate de

potassium dans

I'air

Gaz

Liquide

La vapeur d'eau dans

I'air

Gaz Gaz ^{COz dans}

I'air

2.2.@

Les

substances

pures sont des corps constitués d'un

seul composant.

Elles sont soit

des éléments,

soit

des composés qui possèdent quelques propriétéS ci-dessous :

- ^Avoir

^des températurês de fusion et

d'ébullition

constantes _;

- ^{Pour les}

^corps

^purs

^composés,

ils

^{possèdent des} proportions définies en atomes _;

-

^Pour

les

substances

à l'état

solide,

la

température de fusion ne

varie pas

beaucoup

(au début de fusion jusqu'à la

^fusion

terminée ne dépasse pas de

2"C)

;

- ^Les

substances pures

ne powraient pas être

transformées en autres substançes

par

des méthodes

physiques; mais si

cette substance est

un

corps

pur

composé, on pourrait

le

transfonner

par des

méthodes

chimiques, par exemple, I'eau ^peut

^être

transformée en dioxygène et dihydrogène par ⁽⁽ électrolyse ^>>.

t9

1) Les éléments

Il

s'agit des atomes des métaux (Na,

K

^Ca,

^Mn, F"...),

des non- métarur

0{,

^C,

S,8r...)

et des métalloides

(8,

Si, Ge, As, Sb...).

Ces ^éléments sont ceux qui présentent dans le

^tableau

périodique ci-dessous :

L ?, 3 !. 5 6 Z I I rc 11 t2 ït L4. 15 Lg U

¹⁸

IA IIAIIIBIVB VB

VIBVIIBVIIIBVIIIBVIIIB

IB IIB

IIIA

IVA VA

VIAVIIAVIIIA

,IEEH 'mr

'IEEH

{ ^{ffiffiffi ffiffiffi ffiffiE r}

'l ffiffiffi ffiffiffi ffiffiEE HEH

'l ffiffiffi ffiffiffi ffiffiEEEi+iirii ^y.:

'lffilffiffi _ffiffiffi ffiffiffi,îÎri$FÏffiiffii

**as'!i@ffiilr

##ffi ^##

X'igure 4.3 Tableau périodique des éléments chimiques 2) Les corps composés

Il s'agit d'un

corps

pur

dont chaque molécule est constituée de

deux ou plusieurs atomes différents, ptr exemple, NaC[,

I{zSO+...

II. La matière et ses changements

2.3. Vérilication

des solutions ou des substances pures

Il existe

^plusieurs méthodes

pour vérifier les solutions ou

^des

substances

pures mais on utilise couramment les

méthodes suivantes :

a)

L'évaporation

Chauffer une petite quantité de mélange homogène

jusqu'à disparition

complète du

liquide; s'il

reste un dépôt solide, on

peut dire que c'est une solution.

En

revanche, s'il ne reste aucun

dépôt solide, cela ne permet pas de

dire qu'il s'agit d'une

solution ou

d'une

substance

pure; il faut donc vérifier par

d'autres méthodes.

b)Point d'ébullition

Pour une substance homogène

à l'état liquide, l'évaporation ne suffit

^pas

porr

savoir si

un

corps est

pur

ou non,

il faut

donc

porter

à

l'ébullition. Si

^ce

liquide possède une

température

d'ébullition

constante,

c'est un

^corps

pur; mais s'il n'a

pas de température

d'ébullition constante, c'est

^une

solution.

Graphique indiquant la température d'ébullition au cours du temps d'un

Hquide pur.

Figure 4.5

Trouver la température d'ébullition

Graphique indiquant la température d'ébullition au colrs du temps

d'une solution.

Figure 4.4 Evaporation

Le ^graphique représentant l'évolution de la

température

d'ébullition

au cours du temps

d'un liquide

^:

Tenrys

Tenap&atue

Terys

2t

Une substance pure bout à tempérahre constante, contrairement

le point d'ébullition d'une solution varie et

augmente selon I'avancement de la transformation en vapeur.

c)

Point

de

fusion

ou de

solidification

Si la

^substance

voulue vérifiée est

un

solide il ^faut

^chercher

^{le point} de

fusion.

La fusion

est

la

température

d'un

corps à laquelle

la

substance passe

del'état

solide

àl'état

liquide. Le point de fusion peut être

utilisé pour trouver facilement si

^la

substance

est pure. Un solide pur a

rme température de fusion constante, restreinte

et ne

dépasse

pas de 2"C ^(an début

de fusion jusqu'à la fusion terminée).

En

^revanche

le

mélange

n'a pas de

température

de

fusion constante et possède

une

température de fusion vaste.

Le ^graphique

représentant

l'évolution de la

température de

fusion au cours du temps

d'un

solide :

Graphique indiquant latempérature Graphique indiquant latempérature de fusion au cours du temps

d'un

^{de fusion} au cours du temps

solide

pur.

^{d'une solution.}

Si la

substance de

vérification

est à l'était

liquide, il

faut

porter

au

point

de solidification: si c'est

^une

substance

pwo, elle

possède une

température de solidification

constante.

Figure 4.6

La fusion

1-Tbermomètre

Mélaoge iétigàaût

Eau distlêe

Srrypct

T4érature

Teqeran*re

Figure 4.7 La solidilication

II. La matière et ses changements

Les

graphiques représentant

l'évolution de la

température de solidification au cours du temps

d'un liquide

^:

Teorpéranre

X est le graphique de la substance pure

Y est le graphique de la solution Tenps

aaQaGaaaaQ -x-x-x- î î î î î î ^{+ e} î î

1.

L'évaporation

des

3

liquides

x, Y, z

^trouve

qu'il

reste un dépôt solide dans

le récipient

contenant

le liquide X et rien

dans les récipients des liquides

Y etZ.

Laquelle des conclusions suivantes est correcte ?

a) X

est une substance

pwo, Y etZ

sont des solutions.

b) Y

est une substance

puo, XetZ

sont des solutions.

c) X

et

Y

sont des

solutions,Z

est une substance pure.

d) X

est une solution,

Y etZ

sont des substances pures.

2. Quelle ligne représente toutes les solutions ?

a)

air, alliage or-cuivre, fonte

b)

^eau de chaux, sucre,

rouille

c)

eau gazéifiée, chaux vive, alcool 90o

d) laiton,

calcaire, rivière-ruisseau

3. Quelle ligne représente toutes les substances pures ?

a)

bronze, acide sulfurique, or

b)

eau distillée, oxyde de cuiwe, charur

vive

c)

dioxygène, pepsi,

jus

_de

fruits d)

air, alliage

or-cuiwe,

canal

4. On donne les substances suivantes : eau de chaux, charu< éteinte, cuivre,

or,

acide chlorhydrique, eau

distillée,

acide acétique, sodium, calcaire,

sel de table, chaux vive, potassium, manganèse, gaz

carbonique, aluminiurn" carbone. Classer-les dans les catégories suivantes :

a)

Les éléments : .

....

b)

Les composés :

...

5. Quelle ligne représente tous les éléments chimiques ^?

a) NaCt, KOH,

CaC1,2, À[n, Fe

c)

Ca" Ge,

As,

Sb

6. Quelle ligne représente tous les composés ^?

a)

^{MgSOo, Ge,} As, Sb

c) NaCt, Mg(OfDr,

ALC04,H2O

b)

CO, Nz, Oz, CL2,Br2

d)

LiOH,MgC1.2,H2

b)

Pt, Ba, He, Cr,

Ag, Hg d)

H2SOa,

LiOH,

MgCl.2,

At

7.

Les

graphiques représentant

l'évolution

de

la

température

au

cours du temps par chauffage des liquides

A

et

B

sont indiqués ci-dessous ^:

Tenperanre

Lhuid€ B

Terys

D'après les graphiques, laquelle des

conclusions suivantes correcte (expliquer pourquoi) ?

a) A

est une substance pw€,

B

est une solution

b) A

est une solution,

B

est une substance pure

c) A

et

B

sont tous des solutions

d) A

et

B

sont tous des substances pures

8. Marquer (/1

dans

la

colonne

( _VRAI ) ou ( _FAIIX

>>

du

tableau

ci-

dessous :

Contenu'

VRAI FAUX

a)

Une

^substance

homogène présente une

seule phase.

b)

Les

composés

sont

présents dans

des

substances homogènes.

c)

Il ^existe 2 types de

substances homogènes

:

^les

composés et les substances pures.

d)

Le

soluté ne peut plus dissoudre dans

le

solvant, la solution est dite << insaturée ^>>.

e)

Une solution

insaturee

est une solution qui

peut dissoudre plus de soluté dans un solvant.

f)

^Une solution concenfée contient peu de quantité de soluté

II. La matière et ses changements

s) L'écart

de la température de fusion de la substance pure ne dépasse pas de 2oC

h)

Les

éléments

et

les composés sont des substances pures

i)

^Après l'évaporation,

s'il

reste un dépôt solide, c'est une substance pure

i) La ^substance

^pure

d'

ébullition

constante

possède une

température

k) La ^solution

^possède

une températue de

fusion constante

t)

^La températue de fusion de solution est vaste.

9.

Comment peut-on savoir le soluté et le solvant dans la

solution constihrée des substances de même

nahre

?

aGaQaQaGGA -X-X-X- î î î I ^e î î î î î

25