Notions de corps pur et mélange

Comprendre la différence entre corps pur et mélange et savoir les distinguer en laboratoire et dans la vie quotidienne.

Notions clés

Corps pur

Un corps pur est une substance qui possède une composition constante et des propriétés uniformes dans tout l’échantillon. Il peut être un élément ou un composé chimique.

Corps pur simple: un seul élément (ex.: O₂ est un corps pur élémentaire).
Corps pur composé: plusieurs éléments liés chimiquement (ex.: H₂O est un corps pur composé).

Mélange

Un mélange est constitué de plusieurs substances qui peuvent garder leurs propriétés et qui ne forment pas une composition chimique unique.

Mélange homogène: l’uniformité est parfaite (ex.: eau salée homogène).
Mélange hétéroghéne: on voit distinctement les phases (ex.: sable dans l’eau).

Notations et formules

Pour caractériser un mélange, on peut parler de fractions massiques ou de quantités relatives.

fraction massique d’un constituant A:\(w_A = \frac{m_A}{m_{tot}}\) où \(m_A\) est sa masse et \(m_{tot}\) la masse totale du mélange.

Dans un cas avec deux constituants A et B:\[ m_{tot} = m_A + m_B \quad et\quad w_A = \frac{m_A}{m_{tot}} \]

Exemples résolus

Exemple: on mélange 30 g de soluté dans 150 g d’eau pour obtenir une solution de masse totale 180 g.

Étape 1: calculer la masse totale

Étape 2: calculer la fraction massique du soluté

Étape 3: écrire le résultat

Voir la solution

\[ m_{tot} = m_A + m_B = 30 + 150 = 180 \] \[ w_A = \frac{m_A}{m_{tot}} = \frac{30}{180} = \frac{1}{6} ≈ 0.167 \]

Quel énoncé décrit correctement un corps pur ?

Une solution saline du robinet
De l’eau distillée (pure)
Un mélange d’eau et de sucre

C'est la réponse 2 car l’eau distillée est dépourvue d’impuretés et a une composition constante.

Schéma rapide

Comparaison rapide

En résumé: corps pur = unique composition; mélange = association de substances diverses, pouvant être homogène ou hétérogène.

Séparation des mélanges

Pour séparer les constituants d’un mélange, on peut utiliser des méthodes simples: filtration, décantation, évaporation, distillation, chromatographie selon les propriétés des substances.

Récapitulatif

Corps pur: composition et propriétés constantes.
Mélange: composition variable; peut être homogène ou hétérogène.
Fractions massiques: \(w_A = \frac{m_A}{m_{tot}}\).
Exemples et méthodes de séparation: filtration, distillation, etc.

Cartes mémo

Corps pur

Substance à composition constante; peut être élément ou composé.

Mélange homogène

Composition uniforme mais résulte de la combination de plusieurs substances.

Mélange hétérogène

On peut distinguer les différentes substances à l’œil ou au toucher.