Physique-Chimie5eOrganisation et transformations de la matiereFiche de cours
Corps purs et mélanges
L'eau du robinet, l'air, le vinaigre — ces substances semblent pures, mais le sont-elles vraiment ?
1 L'idée
La matière est constituée de substances qui peuvent être pures ou mélangées. Distinguer ces deux cas est la première démarche du chimiste.
Un corps pur est une substance composée d'une seule espèce chimique. Ses propriétés physiques (température de fusion, d'ébullition, masse volumique) sont fixes et caractéristiques.
Exemples : l'eau distillée, le cuivre, le dioxygène pur, le sel de table (chlorure de sodium).
Un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques. Ses propriétés varient selon les proportions de chaque constituant.
Exemples : l'eau du robinet, l'air, le lait, la vinaigrette.
2 Mélange homogène et mélange hétérogène
On distingue deux types de mélanges selon leur aspect visuel :
- Un mélange homogène a un aspect uniforme à l'œil nu : on ne distingue pas les différents constituants.
Exemples : eau sucrée, eau gazeuse, air, eau salée. - Un mélange hétérogène présente plusieurs phases visibles (couches séparées, trouble, dépôt).
Exemples : vinaigrette (couche d'huile sur couche de vinaigre), sable dans l'eau (dépôt au fond), granite (grains de couleurs différentes).
3 La dissolution — soluté et solvant
Dissoudre du sel dans l'eau
On verse du sel (solide) dans de l'eau (liquide) et on agite : le sel disparaît, le mélange obtenu est uniforme.
Le constituant dissous s'appelle le soluté : ici le sel.
Le constituant qui dissout s'appelle le solvant : ici l'eau.
Le mélange homogène liquide obtenu s'appelle une solution — ici une solution aqueuse de sel.
Méthode — Classer un échantillon pas à pas
- Étape 1 : Est-il constitué d'une seule espèce chimique ? → Corps pur.
- Étape 2 : Est-il constitué de plusieurs espèces ? → Mélange.
- Étape 3 (si mélange) : a-t-il un aspect uniforme à l'œil nu ? → Homogène. Voit-on des phases distinctes ? → Hétérogène.
- Pour séparer un mélange : filtration (solide non dissous), décantation (deux liquides non miscibles), évaporation (récupérer le soluté solide), distillation (récupérer le solvant pur).
Erreurs fréquentes
- L'eau du robinet n'est pas un corps pur : elle contient des minéraux dissous, du calcaire, du chlore. C'est un mélange homogène.
- Un liquide incolore et transparent n'est pas forcément un corps pur : l'eau salée est limpide mais contient du sel dissous.
- L'air n'est pas un corps pur : c'est un mélange de diazote (~78 %), de dioxygène (~21 %) et d'autres gaz.
- Un mélange homogène et un corps pur peuvent sembler identiques à l'œil nu : seules des mesures physiques (température d'ébullition, masse volumique) permettent de les distinguer.