Les mélanges, ce qu’il faut connaître absolument !

 

Objectif terminal 3.1

Distinguer mélange hétérogène de solution (mélange homogène)

Objectif terminal 3.2

Décrire les caractéristiques d’une solution

définitions :

1. Mélange : ensemble constituer d’au moins 2 sortes de particules
2. phase : étage pouvant être vu à l’œil nu.  Un mélange homogène possède une seule phase alors qu’un mélange hétérogène en contient au moins deux.
3. modèle corpusculaire : représentation grossière (à l’aide de billes) du système d’organisation moléculaire
4. soluté : substance pouvant être dissoute par une autre substance
5. solvant : substance pouvant dissoudre une autre substance
6. soluble : lorsqu’un soluté solide se dissout dans un liquide.  Tous les solutés n’ont pas la même solubilité!  (voir la section sur la solubilité)
7. miscible : lorsqu’un soluté liquide se dissout dans un autre liquide.  Lorsque 2 liquides ne sont pas miscibles, on obtient un mélange hétérogène.  Exemple, l’huile flotte sur l’eau.  (voir aussi le modèle corpusculaire de A).
8. aqueuse : lorsque le solvant d’une solution est l’eau.   Exemple, l’eau salée est une solution aqueuse.

 

Pour distinguer un mélange hétérogène d’une solution, on peut avoir recourt aux modèles corpusculaires.  Cependant, il est plus facile d’utiliser les caractéristiques qui les distinguent.  Les caractéristiques d’une solution sont :

 

   Le mélange est limpide

   Une seule phase visible

   Les particules sont réparties uniformément à l’intérieur du mélange

   Les particules sont invisibles à l’œil nu.

 

Le mélange A est un mélange hétérogène puisque ses particules ne sont pas réparties uniformément.  C’est également un cas de sédimentation (voir procédés de séparation) A pourrait être de l’eau boueuse, un mélange d’huile et d’eau ou tout autre cas de mélanges de solides insolubles ou de liquides non miscibles.

La  substance B n’est pas un mélange puisqu’elle est constituée d’un seul type de particule.  B pourrait être de l’eau distillée (appelée aussi eau chimiquement pure).

Le mélange C est une solution saturée.  Cela signifie que tous les espaces disponibles pour contenir le soluté sont comblés.  Le surplus de soluté qui s’accumule au fond du récipient s’appelle résidu.

Le mélange D est un mélange homogène puisque son soluté est réparti uniformément à l’intérieur du solvant.  Notez qu’il pourrait très bien s’agir d’un alliage (mélange de métaux) ou d’une solution (tout autres mélanges homogènes)

 

Masse volumique (r)  On utilise très souvent la différence de pesée pour déterminer la masse volumique d’une substance.

 r = = = 2,31 g/ml

 

Dans un mélange hétérogène, la masse volumique est aussi l’indice qui nous explique l’ordre par lequel les substances se déposent.

 

Solubilité.  La solubilité est la quantité de soluté pouvant être dissoute dans 100 ml d’eau à une température donnée.  Les questions sont rattachées à l’interprétation du tableau suivant.

X -------

Y _____

 

·        Quelle est la solubilité de la substance X à 0°C? 

environ 20 g/100ml

·        Quelle doit être la température du solvant pour que la solubilité de Y soit de 100 g/100ml?

20°C

·        À quelle température, X et Y ont la même solubilité?

20°C

·        Plus la température augmente, plus la solubilité _____.

augmente.

 

Autres questions possibles sur la solubilité

Le professeur Halite réussit à dissoudre 3 différentes substances dans 20 ml d’eau à 23°C.  Il dissout 17g de NaNO₃, 6g de NaCl et 5g de KNO_3. Quelle est la solubilité de chaque substance ?

réponses :

NaNO₃ =  =  ou 85 g/100ml

NaCl =  =  ou 30 g/100ml

KNO₃ =  =  ou 25 g/100ml

 

Parmi les 3 substances précédentes, quelle substance est la plus soluble?

Réponse : le NaNO₃ puisqu’il se dissout 85 g dans 100ml

 

Masse et Volume

Lorsque nous sommes en présence d’un mélange homogène, la masse totale des constituants ne varie pas alors que le volume total diminue légèrement.

Exemple

Substance A : masse=32g, volume=24ml

Substance B : masse=21g, volume=22ml

mélange A+B :masse=53g, volume=45ml (au lieu de 46ml)

 Objectif terminal 3.3

Démontrer que l’air pure est une solution

 

Il faut bien comprendre dans cette section que les constituants (ou solutés) de l’air (O₂, CO₂, H₂O) sont répartis uniformément dans l’azote qui est en plus grande quantité, donc le solvant.  De plus, l’air possède les caractéristiques(4) d’une solution.  L’air est donc une solution.

Il faut retenir également que :

   L’eau de chaux permet de détecter la présence de CO₂ dans l’air

   L’oxydation (le feux) permet de détecter la présence de O₂ dans l’air

   La condensation permet de détecter la présence de H₂O dans l’air

 

Objectif terminal 3.4

Choisir le ou les bons précédés de séparation d’un mélange homogène ou d’une solution

 

Caractéristiques	Types	procédés	exemples
constituants insolubles ou non miscibles ayant des masses volumiques différentes	mélange hétérogène	Sédimentation ou décantation	sable + eau huile + eau
particules solides en suspension dans le mélange	mélange hétérogène	filtration	filet à papillon aspirateur
Constituants ayant des points d’ébullition différents	Solution	Distillation	eau  + alcool pétrole

Il est très important de retenir que le seul procédé capable de séparer les constituants d’une solution est une distillation !!!

 

Objectif terminal 3.5 et 3.6

Les usages des mélanges homogènes et hétérogènes par les humains

 

Associe les exemples au bon mélange.

 

réponses

1=a,c,d,g,h  2=f  3=b,e  4=a,c,d,g  5=h

 

Pollution : On nomme pollution une détérioration de l’environnement due à l’apparition d’une ou plusieurs substances nuisibles à la santé des êtres vivants.

Polluant : Toute substance présente en quantité suffisante pour devenir nuisible à la santé des êtres vivants. 

 

 

Autres références pour l’étude

Prenez notes que ce document ce veut une référence sommaire pour la préparation de l’examen. Les éléments essentiels s’y trouve, mais il serait prudent de réviser également les pages suivantes et refaire quelques exercices.

Livres à la maison (bleu) : p 161 à 229

Rassemblons nos idées : pp 174, 190, 201, 210, 227

Cahier d’exercices : p137 à 183

Notes de cours :p 140A, 149A-B, 166A, 169A-B, p177A-B

Je suis également disponible par e-mail : patrick_leblond@hotmail.com

Horaire d’examen

Mardi, le 3 avril de 8h54 à 10h09 (jour 7)

202	A-303
203	A-305
204	A-306
206	A-403

 

Bonne chance pour votre examen

M. Leblond