Les mélanges
Mélanges homogènes et hétérogènes, et techniques de séparation.
1. Corps pur ou mélange ?
Définition · Corps pur
Un corps pur est constitué d'une seule espèce chimique (eau distillée, sel pur).
Définition · Mélange
Un mélange contient plusieurs espèces chimiques (eau salée, air, jus d'orange).
2. Homogène ou hétérogène ?
- Mélange homogène : on ne distingue pas ses constituants à l'œil nu (eau sucrée, sirop dilué).
- Mélange hétérogène : on distingue au moins deux constituants (eau boueuse, huile et eau).
3. Séparer les constituants
Méthode · Techniques de séparation
- Décantation : on laisse reposer ; les particules solides tombent au fond.
- Filtration : un filtre retient les particules solides ; le liquide qui passe est le filtrat.
- Évaporation : on chauffe une eau salée ; l'eau s'évapore et le sel reste.
Attention
La filtration ne sépare pas le sel de l'eau : l'eau salée est un mélange homogène, le sel dissous passe à travers le filtre.
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Exercices corrigés
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Homogène ou hétérogène ?
★☆☆Classer : eau + sable ; eau + sucre dissous ; huile + vinaigre ; air ; jus d'orange avec pulpe.
Rendre une eau limpide
★★☆Proposer deux étapes pour obtenir une eau limpide à partir d'une eau boueuse.
Récupérer le sel
★★☆Comment récupérer le sel d'une eau salée ? Cette technique est-elle utilisée dans la nature ?
Corps pur ou mélange ?
★☆☆Classer : eau minérale, eau distillée, air, dioxygène, jus de pomme, sel pur, soda.
L'eau minérale
★★☆L'étiquette d'une eau minérale indique : calcium $80$ mg/L, magnésium $26$ mg/L, sodium $6$ mg/L. Est-ce un corps pur ? Un mélange homogène ou hétérogène ?
Décantation
★☆☆On laisse reposer un verre d'eau boueuse. Que se passe-t-il ? Comment s'appelle cette technique ?
Matériel de filtration
★☆☆Citer le matériel nécessaire pour réaliser une filtration.
Huile et eau
★★☆On verse de l'huile dans de l'eau et on agite, puis on laisse reposer. Qu'observe-t-on ? Le mélange est-il homogène ?
Séparer huile et eau
★★☆Quel matériel permet de séparer l'huile et l'eau ? Comment l'utiliser ?
Sable, sel et eau
★★★On a un mélange de sable, de sel et d'eau. Proposer une méthode pour récupérer le sable sec d'une part et le sel d'autre part.
Limaille de fer et sable
★★☆Comment séparer de la limaille de fer mélangée à du sable ?
Le café
★★☆Dans une cafetière à filtre, quelles sont les étapes de séparation ? Que contient le filtre à la fin ?
L'air, un mélange
★★☆L'air est composé d'environ $78\,\%$ de diazote et $21\,\%$ de dioxygène. Quels sont les deux gaz principaux ? Quelle part reste-t-il pour les autres gaz ?
Le filtre ne suffit pas
★★☆On filtre une eau colorée par du sirop de menthe. Le filtrat est toujours vert. Pourquoi ?
Eau potable
★★★Pour rendre l'eau d'une rivière potable, une station fait une décantation, une filtration puis ajoute un désinfectant. Pourquoi l'eau filtrée n'est-elle pas forcément potable ?
Distillation
★★★Dans une distillation, on chauffe de l'eau salée, la vapeur est refroidie dans un tube et on récupère un liquide. Que contient ce liquide ? Que reste-t-il dans le ballon ?
Chromatographie
★★★On dépose une goutte d'encre noire sur un papier filtre dont le bas trempe dans l'eau. En montant, l'eau fait apparaître des taches bleues, jaunes et rouges. Que peut-on conclure ?
Homogène ou non ?
★☆☆Le lait paraît homogène à l'œil nu. Au microscope, on voit des gouttelettes de matière grasse. Que conclure ?
Ordre des séparations
★★☆Pourquoi fait-on souvent une décantation avant une filtration ?
Masse d'un mélange
★★☆On mélange $150$ g d'eau et $30$ g de sable. On filtre et on récupère $145$ g de filtrat. Quelle masse d'eau est restée dans le filtre avec le sable ?
Marais salants
★★☆Dans un marais salant, l'eau de mer est laissée au soleil dans des bassins peu profonds. Pourquoi des bassins peu profonds et larges ?
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