--- niveau: "5eme" discipline: "physique-chimie" theme_bo: "Organisation et transformation de la matière" chapitre: 3 titre: "Mélanges et corps purs" duree_heures: 3 prerequis: - "5e-01 — Les états de la matière" - "5e-02 — Les changements d'état de l'eau" competences_bo: - "Distinguer corps pur et mélange" - "Choisir et réaliser une technique de séparation" competences_socle: - "D4 — Systèmes naturels et techniques" - "D2 — Méthodes et outils" mots_cles: - corps pur - mélange - homogène - hétérogène - décantation - filtration - distillation - chromatographie - dissolution - solubilité eval_diagnostique: "QCM prérequis états et changements d'état" eval_formative: "TP techniques de séparation" eval_sommative: "TP techniques de séparation" --- # 5ème Ch.3 — Mélanges et corps purs > *M. VERHILLE — Physique-Chimie · 5ème* --- ## Objectifs et compétences **Attendus de fin de cycle (BO 2020 — cycle 4)** : - Distinguer corps pur et mélange - Choisir et réaliser une technique de séparation **Compétences du socle** : - D4 : Mettre en œuvre un protocole de séparation - D2 : Choisir le bon outil pour la séparation **À la fin de ce chapitre, l'élève sait** : - [ ] Distinguer corps pur et mélange - [ ] Distinguer mélange homogène et hétérogène - [ ] Choisir la technique de séparation adaptée - [ ] Expliquer la dissolution et la notion de solubilité --- ## 1. Corps purs et mélanges | Type | Définition | Caractéristique | Exemple | |------|-----------|----------------|---------| | **Corps pur** | Une seule espèce chimique | Palier à pression constante lors de la coexistence des deux états | Eau distillée (Teb = 100°C) | | **Mélange** | Plusieurs espèces chimiques | Généralement pas de palier unique dans les exemples étudiés | Eau salée (Teb > 100°C) | > Pour identifier un corps pur : vérifier que la température reste **constante** pendant le changement d'état (palier). --- ## 2. Mélanges homogènes et hétérogènes | Type | Aspect | Test | Exemples | |------|--------|------|----------| | **Homogène** | Uniforme (1 seule phase) | On ne voit pas les composants | Eau salée, sirop, air | | **Hétérogène** | Non uniforme (plusieurs phases) | On distingue les composants | Vinaigrette, eau + sable, lait (au microscope) | --- ## 3. Techniques de séparation | Technique | Principe | Mélange traité | Schéma | |-----------|---------|---------------|--------| | **Décantation** | Laisser reposer → les particules lourdes tombent | Hétérogène (eau + sable) | Bécher : laisser déposer puis verser doucement le surnageant | | **Filtration** | Passer à travers un filtre | Hétérogène (eau + terre) | Entonnoir + papier filtre | | **Évaporation** | Chauffer → le solvant s'évapore | Homogène (eau salée) | Bécher + bec Bunsen | | **Distillation** | Évaporation + condensation | Homogène (mélanges de liquides) | Ballon + colonne + réfrigérant | | **Chromatographie** | Migration sur papier selon l'affinité | Homogène (encres, colorants) | Papier + solvant | --- ## 4. La dissolution - **Solvant** : liquide qui dissout (ex : eau) - **Soluté** : substance dissoute (ex : sel, sucre) - **Solution** : mélange homogène obtenu (ex : eau salée) ### Miscibilité La **miscibilité** désigne la capacité de deux liquides à se mélanger pour former un mélange **homogène**. | Liquides | Miscibles ? | Observation | |---|---|---| | Eau + alcool (éthanol) | **Oui** | Mélange homogène (une seule phase) | | Eau + sirop | **Oui** | Mélange homogène coloré | | Eau + huile | **Non** | Mélange hétérogène (deux phases visibles) | | Eau + essence | **Non** | Mélange hétérogène | > Deux liquides **miscibles** forment un mélange homogène. > Deux liquides **non miscibles** forment un mélange hétérogène (on voit les deux phases). ### Solubilité La **solubilité** est la masse maximale de soluté qu'on peut dissoudre dans 1 L de solvant. | Soluté | Solubilité dans l'eau à 20°C | |--------|------------------------------| | Sel (NaCl) | 360 g/L | | Sucre | 2 000 g/L | | Dioxygène (O₂) | 0,009 g/L | > La **conservation de la masse** s'applique : m(solution) = m(solvant) + m(soluté) --- ## Bilan — Ce qu'il faut retenir | Notion | Définition | |--------|-----------| | Corps pur | Une seule substance, température de changement d'état fixe | | Mélange homogène | Aspect uniforme, plusieurs substances | | Filtration | Séparer un solide d'un liquide avec un filtre | | Miscibilité | Capacité de deux liquides à se mélanger (eau+alcool : miscibles ; eau+huile : non miscibles) | | Solubilité | Masse max de soluté dans 1 L de solvant | **Mots-clés** : corps pur, mélange, homogène, hétérogène, filtration, décantation, distillation, chromatographie, dissolution, solubilité, miscibilité **Erreurs fréquentes** : - Penser qu'un mélange homogène est un corps pur (non, c'est juste qu'on ne voit pas les composants) - Confondre filtration et décantation (filtration utilise un filtre, décantation utilise la gravité) ## Différenciation - **Remédiation** : classer des exemples du quotidien en mélange homogène ou hétérogène (jus d'orange avec pulpe, eau salée, vinaigrette, sirop de menthe dilué) - **Approfondissement** : proposer un protocole complet de séparation d'un mélange complexe contenant eau salée + sable + huile (décantation, filtration, évaporation) --- ## Ressources associées - QCM : voir QCMs 5ème existants ## Navigation ← [[5e-02-changements-etat-eau|Ch.2 — Changements d'état]] | [[5-PROGRESSION|Progression]] | [[5e-04-grandeurs-physiques|Ch.4 — Grandeurs physiques]] → > **Séparation** : l'ampoule à décanter sert à séparer deux liquides non miscibles (huile/eau). Les grains de sable peuvent obstruer son robinet. ### Préparation accompagnée — air et tests des gaz Dans l'air **sec**, le diazote représente environ 78 %, le dioxygène 21 % et les autres gaz environ 1 %. Le CO₂ est de l'ordre de 0,04 % ; sa proportion varie et augmente à l'échelle du siècle. La vapeur d'eau est variable. Une humidité relative de 80 % ne signifie pas que l'air contient 80 % de vapeur d'eau. Le professeur encadre les tests : une bûchette incandescente se ravive dans une atmosphère suffisamment riche en dioxygène ; le CO₂ trouble l'eau de chaux dans les conditions de l'expérience. Éteindre une flamme ne suffit pas à identifier le CO₂. Le dioxygène est un **comburant**, pas un combustible. Ces connaissances sont préparées avant le QCM sur l'air.