Mélanges aqueux – Cours – 5ème – Physique – Chimie – Collège – PDF à imprimer

Mélanges aqueux – Cours – 5ème – Physique – Chimie – Collège

• Qu’est-ce qu’un mélange homogène et un mélange hétérogène ?
• Qu’est-ce que la décantation, filtration ?

1. I.    Mélanges homogènes et hétérogènes :

1. 1.    Définitions :

Mélange : introduction dans un même récipient de plusieurs substances qui n’ont pas forcément le même état.

Mélange aqueux : mélange contenant principalement de l’eau liquide.

Lorsque l’on mélange deux substances, il peut y avoir 2 cas : le mélange homogène et le mélange hétérogène.

Mélange homogène : mélange contenant des substances que l’on ne peut pas distinguer les unes des autres à l’œil nu. Mélange hétérogène : mélange contenant des substances que l’on peut distinguer les unes des autres à l’œil nu.Quelques exemples :

1. 2.    Activité :

Nous réalisons les deux mélanges suivant :

• · De l’eau fraiche +sirop de menthe
• · De l’eau chaude +feuilles de menthe

Nous observons ce qui suit :

• · Dans le mélange eau-menthe on ne peut distinguer la menthe de l’eau, on n’observe pas les deux constituant, notre œil n’en distingue qu’un seul.

• · Dans le mélange eau-thé on distingue deux constituants à l’œil nu : eau infusée et les feuilles de thé. Pour rendre le mélange eau-thé homogène on pourrait le filtrer pour éliminer les feuilles de thé.

1. 3.      Autres définitions :

• Quand on dissout un solide dans l’eau, on dit qu’on réalise une dissolution. Le mélange alors homogène est appelé une solution. L’eau est appelé un solvant et le solide dissout est appelé un soluté.

Exemples : eau salée, eau sucrée

•  Lorsqu’on ne peut plus dissoudre de solide dans la solution, celui-ci tombe au fond du récipient. Le mélange est alors hétérogène et la solution est appelée solution saturée.

 Exemple : pour l’eau salée, cela arrive si on veut dissoudre plus de 360 g/L d’eau.

• Lorsque l’on peut dissoudre un solide dans un solvant (comme le sel dans l’eau), on dit que le solide est soluble : le sel est soluble dans l’eau.
•  Lorsque l’on ne peut pas dissoudre un solide dans un solvant (comme la farine dans l’eau), on dit que le solide est insoluble : le sable est insoluble dans l’eau.

1. II.               Décantation et filtration :
2. 1.        Décantation :

Définition : La décantation est une technique de séparation qui consiste à laisser au repos un mélange

hétérogène afin que les différents constituants se séparent.

Voyons le résultat de la décantation d’une eau de vaisselle contenant de l’eau, du sirop de menthe, de l’huile

et du café moulu.

Remarque :

1- La décantation a permis ici de séparer les particules solides (le café moulu) des liquides contenus dans la bouteille. Lorsqu’il y a plusieurs liquides comme ici un liquide huileux et un liquide semble-t-il aqueux, la décantation permet également de séparer bien distinctement les liquides.

2- Après la décantation, on récupère les liquides en le versant doucement dans un autre récipient. On évite alors de remuer le fond de la bouteille où reposent les particules solides. Au final, on a donc séparé les particules solides des liquides.

3- Si l’on veut récupérer séparément les deux liquides et plus généralement récupérer les différents liquides d’un mélange hétérogène liquide, on peut utiliser une ampoule à décanter. Pourvue d’un robinet, après décantation et après avoir enlevé le bouchon de l’ampoule, on fait s’écouler l’un des liquides dans un récipient (schéma n° 1). On ferme le robinet, change de récipient et on fait s’écouler le second liquide (schéma n° 2).

1. 2.      La filtration :

Définition : La filtration est une technique de séparation qui consiste à verser un mélange hétérogène contenant des particules solides (comme le café moulu) dans un filtre afin que les particules solides se séparent des liquides.

Exemple : Filtration d’une eau de vaisselle qui contient du café moulu, de l’huile et un reste de diabolo à la menthe.

Schéma de l’expérience :

Remarque :

Le mélange restant dans l’erlenmeyer après la filtration s’appelle le filtrat.  Il peut être constitué en apparence d’un seul liquide (le liquide vert du mélange « Vaisselle » par exemple) : c’est donc un mélange homogène. Ou bien il peut être composé de plusieurs liquides distincts (liquide vert liquide huileux). Dans ce cas, c’est un mélange hétérogène liquide et on peut alors utiliser une ampoule à décanter pour récupérer séparément les différents liquides.

Autre cas :

Nous étudions un mélange hétérogène qui contient des solides et des liquides. Et nous savons séparer les constituants d’un tel mélange. Mais il existe aussi des mélanges hétérogènes qui contiennent des liquides et des gaz : les boissons gazeuses. Ce sont des mélanges hétérogènes puisque l’on voit deux constituants au moins (un liquide et un gaz). Comment alors séparer le gaz des liquides.  Il faut utiliser le dispositif représenté ci-dessus : ce dispositif permet la récupération d’un gaz par déplacement d’eau.

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