Chap1 : Corps purs et mélanges
I - Vocabulaire
Matière : on appelle matière, toutes les substances (solides, liquides ou gazeuses) qui nous entourent.
Corps pur : un corps pur est une matière composée d'une seule espèce chimique.
Mélange : un mélange est une matière composée de plusieurs espèces chimiques.
Mélange homogène : dans un mélange homogène, il n'est pas possible de distinguer les différentes espèces chimiques.
Mélange hétérogène : dans un mélange hétérogène, il est possible de distinguer plusieurs espèces chimiques.
II - Quelques techniques d'identification
1) Identification à partir de la masse volumique
a - Formule : définition de la masse volumique d'une matière
Pour un échantillon donné de matière : \(ρ = \dfrac{m}{V}\)
b - Cas de l'eau
Pour les températures de 0 à 25 °C : \(\begin{aligned}[t] ρ_{eau} &= \pu{1,00E3 kg*m-3} &ρ_{eau} &= \pu{1,00E3 g*L-1} \\ &= \pu{1,00 kg*L-1} &&= \pu{1,00 g*cm-3} \\ & &&=\pu{1,00 g*mL-1} \end{aligned}\)
c - Cas de l'air
La masse volumique de l'air dépend de la température et de la pression :
- \(ρ_{air} = \pu{1,29 kg*m-3}\) à \(\pu{0 °C}\) et \(\pu{1013 hPa}\)
- \(ρ_{air} = \pu{1,20 kg*m-3}\) à \(\pu{20 °C}\) et \(\pu{1013 hPa}\)
d - Mesure d'une masse volumique
1.TP1 : Mesure d'une masse volumique
2) Identification à partir des températures de changement d'état
a - Vocabulaire
b - Cas de l'eau
Dans les conditions normales de pression (\(\pu{1013,25 hPa}\)) :
- - la température de fusion (et de solidification) de l'eau est de \(\pu{0 °C}\) ;
- - la température de vaporisation (et de liquéfaction) de l'eau est de \(\pu{100 °C}\).
c - Propriété des corps purs
Le changement d'état d'un corps pur se fait à température constante.
3) Identification par des tests chimiques
1.TP2 : Quelques tests d'identification
Tests à connaitre :
- - test de la présence d'eau
- - test du dioxyde de carbone (à l'état gazeux)
- - test du dioxygène (à l'état gazeux)
- - test du dihydrogène (à l'état gazeux)
4) La chromatographie
a - Généralité
La chromatographie est une technique et séparation et d'identification d'espèces chimiques par comparaison.
b - Analyse d'un chromatogramme
- - Analyse verticale : le nombre d'espèces chimiques présentes dans un échantillon est égal au nombre de taches à la verticale du dépôt
- - Analyse horizontale : deux taches à la même hauteur correspondent à des espèces chimiques identiques.
c - Réalisation d'une chromatographie
III Proportions dans un mélange
1) Proportions
La proportion en masse est donnée par la relation : \(p = \dfrac{m}{m_{tot}}\)
La proportion en volume est donnée par la relation : \(p = \dfrac{V}{V_{tot}}\)
La proportion s'exprime :
- - soit par un nombre entre \(0\) et \(1\), sans unité ;
- - soit par un pourcentage, en multipliant le nombre précédent par \(100\).
2) Cas de l'air
L'air est un mélange.
En première approximation, la composition volumique de l'air est de 20 % de dioxygène et de 80 % de diazote, soit de 1/5 de dioxygène et de 4/5 de diazote.