QCM p28 1.1, 1.2, 1.3 et 2.1 n°5 p29 Corps pur ou mélange n°11 p29 Mélanges

(1)

Constitution de la matière Seconde

21/09/2021 ©PetiteProf&Co

Chapitre I I DENTIFICATION DES ESPECES CHIMIQUES

Notions vues au collège :

Échelle macroscopique : espèce chimique, corps purs, mélanges, composition de l’air, masse volumique, propriétés des changements d’état, solutions : solubilité, miscibilité.

Échelle microscopique : molécules, atomes et ions, constituants de l’atome (noyau et électrons) et du noyau (neutrons et protons), formule chimique d’une molécule, formules O2, H2, N2, H2O, CO2.

I. Corps purs et mélanges

Notions et contenus Capacités exigibles Activités expérimentales Corps purs et mélanges au

quotidien.

Espèce chimique, corps pur, mélanges d’espèces chimiques, mélanges homogènes et hétérogènes.

Citer des exemples courants de corps purs et de mélanges homogènes et hétérogènes.

(Voir livre : Cours p24, LLS.fr/PC2P24)

La matière est constituée d’entités chimiques (molécules, atomes, ions).

Une espèce chimique est un ensemble d’entités chimiques identiques.

Une espèce chimique est caractérisée par sa formule, son aspect physique (état physique à température ambiante, couleur, odeur, etc.) et ses propriétés physiques (température de fusion, d’ébullition, masse volumique, indice de réfraction, etc.) et ses propriétés chimiques.

Exemples d’espèces chimiques : l’eau, l’acide acétique, le cuivre, le chlorure de sodium.

Un corps pur est constitué d’un seul type d'espèce chimique.

 Un corps pur simple est constitué d’un seul type d’atomes.

Exemple : l’argent Ag, le charbon C, le dioxygène O2.

 Un corps pur composé est un corps pur qui est constitué de plusieurs types d’atomes.

Exemples : l’eau H2O, l’éthanol C2H6O, le sel ou chlorure de sodium NaCl ou (Na⁺ ; Cl^- ).

Un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques différentes.

 Un mélange homogène est constitué d’une seule phase, c’est-à-dire qu'on ne peut pas distinguer les différents constituants du mélange.

Exemple : l’acier est un mélange homogène de carbone et de fer. C’est un alliage.

 Des liquides sont miscibles lorsqu’ils se mélangent l’un avec l’autre pour former un mélange homogène.

(2)

Exemple : l’eau et l’éthanol sont deux liquides miscibles. Ils forment un mélange homogène et il est alors impossible de distinguer l'un de l'autre dans la solution résultante.

 Un mélange hétérogène est constitué de plusieurs phases (solide, liquide, gaz), c’est-à-dire qu’on peut distinguer les différents constituants du mélange.

Exemple : l’eau et le fer en poudre forment un mélange hétérogène.

 Des liquides ne sont pas miscibles lorsqu’ils forment un mélange hétérogène, constitué de plusieurs phases distinctes.

Exemple : l’eau et l'huile.

Exercices

QCM p28 1.1, 1.2, 1.3 et 2.1 n°5 p29 Corps pur ou mélange n°11 p29 Mélanges

II. Propriétés physiques des espèces chimiques

A/ Masse volumique et densité Voir livre : Cours p25

La masse volumique  (rho) d’une espèce chimique est égale à la masse m d’un échantillon de cette espèce divisée par le volume V occupé par cet échantillon :

où  s'exprime en kg.m^-³, V en m³ et m en kg en unités S.I.

Rappel : 1 L d'eau pèse 1 kg. Attention : vrai uniquement pour l'eau pure !

n°26 p33 Calculer une masse volumique

• La densité, d, d'un solide ou d'un liquide, est égale au rapport entre la masse volumique de l'échantillon et la masse volumique de l'eau :

dcorps/eau = corps/eau

La densité est un nombre sans unité, toujours positif.

n°30 p33 Calculer une densité ou une masse volumique n°25 p32 Décrire la composition d’un mélange

(3)

B/ Température de changement d'état

Activité 3 p22 - Solidification de l'eau pure et de l'eau salée

en utilisant les simulations :

 pour l'eau pure :

http://www.pccl.fr/physique_chimie_college_lycee/cinquieme/chimie/solidification_corps_pur.htm

 pour l'eau salée :

http://www.pccl.fr/physique_chimie_college_lycee/cinquieme/chimie/solidification_eau_salee.htm Le changement d'état d'un corps pur se produit à température constante.

n°18 p30 Identifier un liquide C/ Solubilité

La solubilité s d’une espèce chimique correspond à la masse maximale de cette espèce que l'on peut dissoudre par litre de solution.

n°33 p34 Solubilité d'une espèce chimique

III. Identification d'espèces chimiques

Notions et contenus Capacités exigibles Activités expérimentales Identification d’espèces chimiques

dans un échantillon de matière par des mesures physiques ou des tests chimiques.

Identifier, à partir de valeurs de référence, une espèce chimique par ses températures de changement d’état, sa masse volumique ou par des tests chimiques.

Citer des tests chimiques courants de présence d’eau, de dihydrogène, de dioxygène, de dioxyde de carbone.

Citer la valeur de la masse volumique de l’eau liquide et la comparer à celles d’autres corps purs et mélanges.

Distinguer un mélange d’un corps pur à partir de données expérimentales.

Mesurer une température de changement d’état, déterminer la masse volumique d’un échantillon, réaliser une chromatographie sur couche mince, mettre en œuvre des tests chimiques, pour identifier une espèce chimique et, le cas échéant, qualifier l’échantillon de mélange.

A/ Identification par les propriétés physiques Voir TP - Détermination de masses volumiques

+ Activité 3 p22 - Solidification de l'eau pure et de l'eau salée

+ TP - Réaliser une chromatographie sur couche mince (CCM) et livre p26

n°36 p35 Huiles essentielles d’orange et de citron B/ Identification par des tests chimiques

Voir livre p26 + rabat fin du livre + vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=h7-dFOZX_R0

+ TP - Tests d'identification d'espèces chimiques

n°20 p31 Solution inconnue