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-CLASSE INVERSÉE- Parcours sur :

«

Description et caractérisation de la matière à l’échelle macroscopique

^»

Étapes Objectifs Contenu date

Je découvre

(le contexte)

-Distinguer corps purs et mélanges.

-Utiliser des grandeurs physiques pour identifier des substances

-Faire des mesures et des tests pour étudier la composition d’une substance.

Présentation : Questionnement sur «corps purs et mélanges».

02/09/19

Je m’informe …des prérequis

1-Un mélange est hétérogène si on peut distinguer différents constituants à l’œil nu. Sinon il est homogène.

2-Deux liquides non miscibles forment un mélange hétérogène.

3-La décantation et la filtration sont 2 techniques qui permettent de séparer les constituants d’un mélange hétérogène.

4-La distillation et la chromatographie sont 2 techniques qui permettent de séparer les constituants d’un mélange homogène.

Je m’approprie…

des nouveautés

à distance

Voir les Vidéos :

https://youtu.be/UQG1TZmX4AE?list=PL1mP_vkqPB7FGcbPsyxF9SjqVvzjaLCUD

https://www.youtube.com/watch?v=7w0yq3_Se7k

- activité n°1- « Panique dans l’armoire à pharmacie » - activité n°2- « Chimie qui roule n’amasse pas mousse » - activité n°3- « L’air un mélange gazeux »

02/09/19

en classe

TP1 : « Sodas peut-on faire confiance aux étiquettes ? » TP2 : « La chromatographie »

TP3 : « De l’alcool ? Sans contrefaçon ! »

…../09/19

…../09/19 - Exercices n° 3 à 6 ; 11 à 21 et 23 p. 24 à 27 02/09/19

J’approfondis

(savoir porter un regard critique)

Je m’auto-évalue

Q.C.M Sur Kahoot disponible à partir du… 02/09/19

Carte Mentale A réaliser pour le… …../…../19

J’évalue La carte mentale de mon voisin………... …../…../19

Évaluation

ECE

Devoir X

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com

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L’essentiel sur :

«Description et caractérisation de la matière à l’échelle

macroscopique»

^{durée :}

 - Corps purs et mélange

3 semaines

Introduction

Les corps et les mélanges nous entourent.

Mais comment les différencier ?

I- Les corps purs et les mélanges

: 1°- Espèces chimiques :

Une substance chimique est un mélange d’espèces chimiques.

Une espèce chimique regroupe un ensemble d’entités chimiques toutes identiques (atomes, ions ou molécules). Elle est caractérisée par une formule, un état (dans certaines conditions de température et de pression) et des propriétés physiques.

2°- Corps purs et corps composé :

Dans la nature il existe différentes combinaisons :

Un corps pur ne contient qu’une seule espèce chimique.

Un corps pur simple n’est constitué que d’un seul type d’atomes, il sera qualifié d’élémentaire si les atomes ne forment pas de molécules. (ex : Fer, or, ni…).

Un corps purs simple sera qualifié de moléculaire si les atomes sont liés (par des liaisons covalentes). (ex : dihydrogène, dioxygène, diamant, dichlore).

Un corps pur composé est constitué de plusieurs types d’atomes, et sera qualifié de moléculaire, ionique… (ex : sel, dioxyde de carbone)

Remarque : dans la nature il est rare de trouver des corps pur atomique.

3°- Les mélanges :

Un mélange est l’association d’au moins 2 substances, ses propriétés dépendent des substances qui le composent.

Ils existent 2 types de mélanges :

Les mélanges hétérogènes et les mélanges homogènes.

 Dans les mélanges hétérogènes on distingue au moins 2 phases (elles peuvent être solides, liquides ou gazeuses).

Exemples respectivement: salade de fruits, sodas ouvert, vinaigrette, sables mouvants, mayonnaise.

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Remarque : comme les constituants ne sont pas répartis uniformément, les propriétés ne seront pas identiques en tout point du mélange.

 Dans les mélanges homogènes, il n’y a qu’une seule phase visible donc il faudra une analyse plus poussée pour le distinguer d’une substance pure. Il peut être sous forme solide, liquide ou gazeuse.

Exemples respectivement : acier inoxydable (alliages), vinaigre, air, soda fermé.

Mais les constituants sont répartis uniformément dans le mélange donc les propriétés seront identiques en tout point du mélange. Et éventuellement on ne distinguera qu’une seule couleur.

Remarque : on dira qu’un mélange est une solution si les constituants ne sont pas visibles à l’œil nu et au microscope. (ex : eau salée mais pas le lait).

Les substances qui ne se mélangent pas ou qui se séparent avec le temps sont des substances non miscibles.

En conclusion, la connaissance du type de mélange forcera à employer une technique plus qu’une autre pour la séparation.

II- L’identification d’espèces :

1°- Identification par les propriétés physiques :

-De prime abord il existe des caractéristiques physiques (aspect, couleur) mais surtout des propriétés physiques :

 Les températures de changement d’état (fusion, ébullition), il existe des appareils de mesure : pour la fusion : c’est le banc de Köfler et pour l’ébullition c’est un thermomètre.

Remarque : un corps pur change d’état à température constante (pallier horizontal T=ft)) mais pas un mélange.

 La masse volumique : c’est le rapport la masse d’un corps par le volume qu’il occupe.

Attention aux unités !  = m(corps) V(corps)

Remarque : pour un objet on pèse mais s’il a une forme bizarre on fait un déplacement de liquide dans un récipient gradué.

Exemple de masses volumiques: eau :1000 g/L huile : 900 g/L mercure : 13600 g/L

Donc pour que 2 liquides soient miscibles leur masse volumique ne doivent pas être trop différentes !

 La densité : généralement notée d d’une espèce chimique solide ou liquide s’obtient en divisant sa masse volumique par celle de l’eau (qui est le liquide de référence).

 La solubilité : c’est la masse maximale (en g) d’un soluté que l’on peut dissoudre dans un solvant pour obtenir 1 L de solution. La solubilité s’exprime en g/L et elle dépend de la température. Au-delà de cette masse la solution sera dite saturée.

2°- Identification par des tests chimiques :

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Attention : Il s’agit davantage de test de présence mais pas de pureté ! On a recourt à des réactifs /tests.

3°- Identification par des méthodes: « une technique 2 en 1 – la chromatographie »

La Chromatographie sur Couche Mince permet de séparer et d’identifier des espèces chimiques d’un mélange liquide homogène. Il suffit de tracer sur un support poreux, une ligne dépôts, puis de déposer sur cette ligne une goutte de mélange et à côté des autres liquides purs de « référence ».

Le support trempe dans un mélange de solvant (appelé éluant), par capillarité l’éluant monte et va entraîner dans son sillage des molécules, mais les molécules n’ont pas toutes la même vitesse de migration donc le mélange se sépare ET la distance parcourue par une molécule lui est caractéristique à cause de sa solubilité avec l’éluant.

Sur un chromatogramme, on peut mesurer la distance H parcourue par l’éluant et la distance h parcourue par l’espèce chimique. On calcule le « Rapport frontal » :

R_f

=

h

H

(rapport sans unité)

Le Rf est propre à une espèce chimique, pour un éluant donné ET pour un support donné.

Remarque : pour un corps pur on ne verra qu’une seule tâche mais si la tâche initiale en donne plusieurs c’est que l’on a à faire à un mélange !