I. corps pur et mélange

1) définition

Un corps pur n’est constitué que d’une seule espèce chimique
Un corps composé est constitué de plusieurs espèces chimique

Exemple 
L’air est un corps composé car il contient du Dioxygène et du diazote   
La vapeur d’eau est un corps pur car elle ne contient que des molécules d’eau

2) Mélange homogène et hétérogène

Un mélange est homogène si on ne peut pas distinguer ses différents constituants.
Un mélange est hétérogène si on peut distinguer ses différents constituants.

Exemples
Les mélanges a et c sont hétérogènes car on peut distinguer les différents constituants alors que le mélange b est homogène

3) Composition massique

a) définition
La composition massique d’un mélange donne le rapport de la masse de chacun de ses constituants sur la masse totale. Ces rapports sont sans unité et peuvent être exprimés en pourcentage.
Exemple pour un composant X
Pm (X)=m_X/m_T

b) Exercice
Une pièce de laiton contient   en pourcentage 30% de zinc et 70% de cuivre. Quelles sont les masses respectives de ses deux constituants si sa masse est de 50g?

On applique la relation P_m (Zn)=m_Zn/m_T
On en déduit la masse de zinc :  m_Zn= P_m (Zn). m_T=0,3.50=15g (30% correspond à 0,3)
On en déduit également la masse de cuivre :   m_Cu= P_m (Cu). m_T=0,7.50=35g(70% correspond à 0,7)

4) L a composition volumique

a) définition
La composition volumique d’un mélange P_volumique   donne le rapport du volume de    chacun de ses constituants sur le volume  total, ces rapports peuvent être  exprimés en pourcentage
Exemple pour un composant X
P_V(X)=V_X/V_T 

b) exercice

Une solution alcoolique a un volume de 50mL, elle  contient 50% d’éthanol et 50% d’eau. Quels sont les volumes respectifs de ces deux liquides ?

On applique la relation P_V (eau)=V_eau/V_T , on en déduit le volume d’eau:V_eau= P_V (eau).V_T=0,5.50=25mL
On en déduit le volume d’éthanol: V_alcool= P_V (Alcool). V_T=0,5.50=25mL

II identification d’espèces chimiques

1) identification par des grandeurs physiques

A) principe

Pour identifier une espèce chimique on compare ses propriétés physiques avec celles d’espèces chimiques connues

B) température de changement d’état

Pour un corps pur lors d’un  changement d’état la température reste constante et est caractéristique pour ce corps pur test

c) Masse volumique et densité  

La masse volumique d’un corps ρ(kg/m³ ) ou (Kg.m^-3) est le rapport de sa masse m(Kg)  sur le volume V(m³) qu’il occupe On a relation: ρ =m/V
Cette masse volumique est une caractéristique de ce corps pur.
On peut également l’exprimer en (g/L) ou (g.L^-1)
ou en (g/mL) ou (g.mL^-1)

Exercice

Donner les proportions massiques du mélange de 50% d’eau et 50% d’éthanol en volume si ρ_éthanol =789g/L et ρ_eau =1000g/L

On a 25mL d’éthanol et 25mL d’eau.
On applique la relation ρ =m/V, on en déduit m= ρ.V
Les applications numériques donnent
m_éthanol = ρ_éthanol.V_éthanol=789.0,025=19,725g
m_eau = ρ_eau.V_eau=1000.0,025=25g
On en déduit P_M(éthanol)=17,725/(19,725+25)=0,44 soit 44%
On en déduit P_M(eau)=25/(19,725+25)=0,56 soit 56%

2) identification par des tests chimique

A) principe

Certaines espèces chimiques peuvent être identifiées par des tests chimiques

b) Le dihydrogène

Le dihydrogène  explose en présence d’une flamme

c) Le dioxygène

Le dioxygène ravive la flamme d’une buchette incandescente

d) Le dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone trouble de l’eau de chaux

e) Test de l’eau

Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu pour former du sulfate de cuivre hydraté en présence d’eau

f) Test des ions

Exercice 3 au 11 pages 24 et 25

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