Définition des corps purs et des mélanges | Physique-Chimie Seconde

• 1 Température de fusion constante
• 2 Température d'ébullition constante
• 3 Composition chimique uniforme
• 4 Propriétés physiques constantes

Les corps purs simples sont constitués d'un seul type d'atome.

• 1 Dioxygène (O₂) - gaz présent dans l'air
• 2 Dihydrogène (H₂) - gaz inflammable
• 3 Carbone (C) - solide noir
• 4 Argent (Ag) - métal précieux

Les corps purs composés sont constitués de plusieurs types d'atomes liés chimiquement.

• 1 Eau pure (H₂O) - liquide incolore
• 2 Dioxyde de carbone (CO₂) - gaz inodore
• 3 Chlorure de sodium (NaCl) - sel de table
• 4 Glucose (C₆H₁₂O₆) - sucre simple

Un corps pur présente des températures de changement d'état constantes :

Par exemple, l'eau pure fond à 0°C et bout à 100°C (à pression atmosphérique normale).

• 1 Densité constante
• 2 Solubilité spécifique
• 3 Conductivité électrique (ou absence)
• 4 Propriétés optiques (indice de réfraction)

Un mélange est constitué de plusieurs corps purs différents. Il contient donc plusieurs espèces chimiques différentes.

Contrairement aux corps purs, les mélanges n'ont pas de température de fusion ou d'ébullition fixe.

• 1 Homogènes : composition uniforme (eau salée)
• 2 Hétérogènes : composition non uniforme (eau + huile)

Un mélange homogène a une composition uniforme dans tout le volume. On ne distingue pas visuellement les différentes substances.

• 1 Eau salée : eau + sel dissous
• 2 Air : mélange de dioxygène, diazote, argon...
• 3 Soda : eau + sucre + CO₂ + arômes
• 4 Alcool à 70% : eau + éthanol

Les mélanges homogènes ont des propriétés différentes de celles de leurs composants :

• Point de fusion variable (plage de température)
• Point d'ébullition variable
• Nouvelles propriétés physiques

Un mélange hétérogène a une composition non uniforme. On distingue visuellement les différentes substances.

• 1 Eau + huile : deux phases visibles
• 2 Granite : mélange de minéraux
• 3 Salade : mélange de légumes
• 4 Crème cosmétique : phase aqueuse + phase grasse

Les constituants d'un mélange hétérogène peuvent être séparés facilement :

• Séparation par décantation
• Filtration
• Tamisage
• Évaporation

Pour déterminer si une substance est un corps pur ou un mélange, on observe :

• 1 Température de fusion : constante pour corps pur, variable pour mélange
• 2 Température d'ébullition : constante pour corps pur, variable pour mélange
• 3 Aspect visuel : homogène pour corps pur, variable pour mélange
• 4 Composition : une seule espèce chimique pour corps pur

Lorsqu'on chauffe de l'eau pure, la température reste constante à 100°C pendant l'ébullition. Si l'eau est impure (contient des sels), la température variera légèrement.

La distinction entre corps purs et mélanges est présente partout :

• 1 Boissons : eau minérale (mélange) vs eau distillée (corps pur)
• 2 Aliments : lait (mélange) vs eau (corps pur)
• 3 Médicaments : comprimés (mélanges) vs substances actives pures
• 4 Produits ménagers : détergents (mélanges)

La purification des substances est cruciale dans de nombreux domaines :

• Pharmacie : fabrication de médicaments purs
• Électronique : silicium ultra-pur pour les circuits
• Alimentaire : contrôle de la pureté des ingrédients
• Métallurgie : production de métaux purs

Pour transformer un mélange en corps pur, on utilise différentes techniques :

• 1 Distillation : séparation des liquides selon leur température d'ébullition
• 2 Crystallisation : obtention de cristaux purs d'une substance dissoute
• 3 Chromatographie : séparation des composants d'un mélange
• 4 Sublimation : purification par changement d'état direct

L'eau du robinet est un mélange. Pour obtenir de l'eau pure :

• Filtration pour éliminer les particules solides
• Ébullition pour tuer les bactéries
• Distillation pour éliminer les sels dissous
• Obtention d'eau distillée (corps pur)

À l'échelle moléculaire, un corps pur ne contient qu'un seul type de molécule :

Toutes les molécules sont identiques (ici H₂O).

Un mélange contient plusieurs types de molécules :

Ici, on a des molécules d'eau et des ions Na⁺ et Cl⁻ (sel).

Lorsqu'on chauffe un corps pur, sa température évolue ainsi :

La température reste constante pendant les changements d'état (fusion et ébullition).

Pour un mélange, les températures de changement d'état varient :

La température augmente progressivement sans paliers horizontaux nets.

La substance A a une température de fusion fixe (0°C) et une température d'ébullition fixe (100°C). Cela correspond aux propriétés d'un corps pur.

Réponse : La substance A est un corps pur.

La substance B a des températures de changement d'état variables (intervalle de température). Cela est caractéristique d'un mélange.

Réponse : La substance B est un mélange.

• Substance constituée d'une seule espèce chimique
• Température de fusion constante
• Température d'ébullition constante
• Composition uniforme

• Substance constituée de plusieurs espèces chimiques
• Températures de changement d'état variables
• Peut être homogène ou hétérogène
• Constituants séparables par des méthodes physiques

• Température de changement d'état constante = corps pur
• Température de changement d'état variable = mélange
• Observation microscopique possible