Mélanges et solutions

Eau salée, limonade, vinaigrette : reconnaître, nommer et séparer les mélanges du quotidien.

1 Corps pur et mélanges

La plupart des substances de la vie courante ne sont pas pures. Un corps pur est une substance formée d'un seul constituant (exemples : eau distillée, fer pur, dioxygène). Tout le reste est un mélange : il contient au moins deux constituants différents.

On distingue deux types de mélanges :

Mélange homogène : l'ensemble est uniforme, on ne distingue pas les constituants à l'œil nu. Exemple : eau sucrée.
Mélange hétérogène : on distingue visuellement au moins deux parties différentes (dépôt, couches, bulles). Exemple : eau et huile, eau et sable.

2 La solution : soluté, solvant, dissolution

Un mélange homogène liquide s'appelle une solution. On l'obtient en dissolvant un soluté dans un solvant.

Solvant : le constituant qui dissout. Le plus souvent c'est l'eau ; on parle alors de solution aqueuse.
Soluté : le constituant dissous (solide, liquide ou gaz).

Quand on ne peut plus dissoudre davantage de soluté, la solution est saturée : un excès de soluté reste au fond sans se dissoudre.

3 Exemples courants

Eau salée — solution aqueuse

On ajoute du sel (soluté) dans de l'eau (solvant). Le sel se dissout : plus aucun grain visible.

Le mélange est uniforme et transparent : c'est un mélange homogène.

C'est une solution aqueuse. L'eau de mer en est un exemple naturel.

Eau et huile — mélange hétérogène

L'huile ne se dissout pas dans l'eau : on dit qu'elles sont non miscibles.

Après agitation, les deux liquides se séparent en deux couches distinctes.

L'huile, moins dense, flotte au-dessus de l'eau.

Eau et sable — mélange hétérogène

Le sable ne se dissout pas : les grains restent visibles et se déposent au fond.

Le mélange est hétérogène.

On peut récupérer l'eau claire en filtrant le mélange.

Séparer un mélange — quelle technique choisir ?

Filtration : pour séparer un solide non dissous d'un liquide. On verse le mélange dans un entonnoir muni d'un filtre ; le solide reste sur le filtre, le liquide traverse. Exemple : eau + sable.
Décantation : pour séparer deux liquides non miscibles ou un solide déposé au fond. On laisse reposer ; les deux couches se séparent et on soutire la phase inférieure. Exemple : eau + huile.
Évaporation : pour récupérer un soluté solide dissous. On chauffe la solution ; le solvant s'évapore et le soluté reste dans le récipient. Exemple : récupérer le sel de l'eau salée.

Erreurs fréquentes

Un mélange homogène n'est pas un corps pur : l'eau salée est transparente et uniforme, mais elle contient de l'eau ET du sel.
La filtration ne retient que les solides non dissous : le sel dissous passe à travers le filtre. Pour récupérer du sel dissous, il faut évaporer.
Transparent ne veut pas dire pur : une solution peut être tout à fait limpide et contenir plusieurs solutés dissous.