2de Chap 1 : Corps purs et mélanges au quotidien.

Correction du DST n°1

Chapitre 1 DST correction

Correction détaillée exercice (manuel Hachette) 23 page 27

Correction exo 23 page 27

Correction du TP n°1 sur les masses volumiques

TP1 correction

Utilisez les feuilles d’exercices et leur correction :
http://pcracine.free.fr/spip.php?article463

Définition des mots-clés du chapitre :

 macroscopique : adjectif qui désigne ce qui est observable à notre échelle
Complément de définition : une gomme, de l’eau dans un verre, c’est l’échelle macroscopique.
Commentaires sur la définition : D’une façon générale, dès qu’on parle de substance, d’espèce chimique, c’est à l’échelle macroscopique, dès qu’on fait une manipulation, une mesure en chimie, c’est à l’échelle macroscopique.

  matière : la matière est ce qui compose tout corps ayant une réalité tangible. La matière possède un volume et possède une masse. La chimie est la science qui étudie la matière et ses transformations.
Complément de définition :En ce sens, le vide est l’absence de matière, ce qui ne signifie pas que le vide ne contient rien.

Commentaires sur la définition : Qu’est-ce qu’une réalité tangible ? La matière existe-t-elle vraiment ? Hop, hop, hop, on s’arrête là. Toute science expérimentale part du principe qu’il existe une réalité qui s’impose à tous et à toutes. Par exemple, quand on se cogne dans un mur, on ne remet en général pas en cause l’existence du mur.

  substance chimique : terme utilisé quand on commence à faire de la chimie, et que l’on cherche à préciser, par des propriétés liées à nos sens, par des caractéristiques physiques ou chimiques, par la composition, ce qu’est la matière sous nos yeux.

Complément de définition : Cette définition s’applique aussi bien aux substances naturelles qu’aux substances artificielles. Chimique n’est pas le contraire de naturel.
Commentaires sur la définition : En soi, cette appellation est trop vague, pas assez scientifique, car la matière est trop diverse. Le lait (de vache, de chèvre, entier, écrémé, demi écrémé, pasteurisé, cru, frais, fermenté) ne peut pas être considéré comme une substance chimique. Le sel de table est considéré comme une substance chimique car où que vous soyez, et quelque soit l’époque : le sel est à peu près la même chose, avec des propriétés (couleur, solubilité, goût, température de fusion, etc) qui permettent de le reconnaitre.

  mélange : un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques réunissables dans n’importe quelles proportions.
Complément de définition : Ce "n’importe quelles proportions" permet de faire la différence avec les corps purs composés, les composés ioniques, voir plus bas.
Commentaires sur la définition : Le mélange fer-soufre de l’illustration ci-dessous peut être réalisé avec 5g de fer et 95g de soufre. Mais aussi avec 25g de fer et 75g de soufre, ou encore 50g de fer et 50g de soufre. Même chose pour le vinaigre blanc ménager et le vinaigre blanc de table qui ne sont pas réalisés dans les mêmes proportions d’eau et d’acide éthanoïque.

  espèce chimique : à l’échelle macroscopique, une espèce chimique est ce qui reste d’un mélange lorsqu’on en a séparé tous les autres constituants. A l’échelle sub-microscopique, une espèce chimique est la collection d’un très grand nombre d’entités chimiques (atomes, molécules, ions) identiques.
Complément de définition : Une espèce chimique est désignée par le nom de la molécule qui la constitue.
Par exemple, l’espèce chimique eau est constituée de la molécule d’eau. De même, l’espèce chimique cyclohexane, est constituée de molécules de cyclohexane.
Commentaires sur la définition :

  corps pur : un corps pur est une représentation idéale de l’espèce chimique qui serait parfaitement pure..
Complément de définition : il est quasiment impossible d’avoir un corps parfaitement pur.
Commentaires sur la définition : Par exemple du glucose pur acheté auprès d’un fournisseur de matériel scientifique sera peut être pur à 98,5% et comportera toujours des d’impuretés (c’est à dire trois fois rien d’autres espèces chimiques).

- masse volumique : par définition la masse volumique d’une substance est la masse d’un échantillon divisée par le volume de cet échantillon. On obtient une grandeur en kg/m3 ou g/L ou g/mL. En chimie, on utilise surtout l’unité g/mL
Complément de définition : Il est indispensable de connaître la masse volumique de l’eau pure à 25°C : 1,00 g/mL
Commentaires sur la définition :La masse volumique dépend légèrement de la température à cause du phénomène de dilatation. La masse est une grandeur plus stable que le volume.
Deux façons de déterminer la masse volumique :

- densité : la densité est la comparaison (sous forme d’un rapport) de la masse volumique d’une substance chimique (liquide ou solide) avec la masse volumique de l’eau
ou alors de la masse volumique d’une substance chimique à l’état gazeux avec la masse volumique de l’air dans les mêmes conditions de température et de pression

Complément de définition :Un très bon réflexe à avoir est de passer directement de la valeur de la densité à la valeur de la masse volumique .
exemple : une espèce chimique de densité 0,79 a pour masse volumique 0,79 g/mL.

Commentaires sur la définition :
Les lampes à lave et les sabliers à liquide utilisent la différence de densité de 2 liquides non-miscibles (qui ne peuvent pas se mélanger)

Attention : il ne faut pas confondre corps pur composé , composé ionique et mélange.
 un mélange, c’est bien plusieurs espèces chimiques sans proportions définies
dans le vin, la vodka, l’alcool à 60°, l’alcool à 70°, l’alcool à 90°, on a toujours un mélange de deux espèces chimiques principales : l’eau et l’éthanol (alcool). Les proportions ne sont pas fixes. A l’échelle sub-microscopique, si on imagine une molécule d’éthanol, son voisinage immédiat sera constitué de plus ou moins d’autres molécules d’éthanol et de molécules d’eau.
 un corps pur composé, c’est une seule espèce chimique, même si cette espèce est constituée de plusieurs éléments chimique.
Par exemple, l’eau pure ne contient que des molécules d’eau (H₂O). A l’échelle sub-microscopique, même si chaque molécule est constituée d’éléments chimiques H et O, chaque molécule d’eau ne sera entourée que d’autres molécules d’eau.
 un composé ionique : il comporte bien deux espèces chimiques (un cation et un anion obligatoirement), mais elles sont présentes dans des proportions définies et avec une organisation précise dans l’espace, organisation qui peut s’étendre au sein d’un cristal.
Par exemple, dans le chlorure de sodium solide, il y a 1 cation sodium pour 1 anion chlorure, chaque ion sodium est entouré par 6 ions chlorures et chaque ion chlorure est entouré par 6 ions sodium (aux impuretés près).

Vidéo de cours : les 3 états de l’eau

Vidéo de cours Chromatographie :

Vidéo de cours : Le banc de Kofler Présentation

Vidéo de cours : le banc de Kofler utilisation

Flotter sur du gaz : c’est possible ?
Les gaz n’ont pas tous la même densité, illustration avec un gaz très dense (d = 5 environ par rapport à l’air) qui se retrouve dans l’aquarium comme le serait de l’eau.

Extrait du programme 2019 de la classe de seconde

Espèce chimique, corps pur, mélanges d’espèces chimiques, mélanges homogènes
et hétérogènes.

 Citer des exemples courants de corps purs et de mélanges homogènes et hétérogènes.

Identification d’espèces chimiques dans un échantillon de matière
par des mesures physiques ou des tests chimiques.

 Identifier, à partir de valeurs de référence, une espèce chimique par ses températures de changement d’état, sa masse volumique ou par des tests chimiques.
 Citer des tests chimiques courants de présence d’eau, de dihydrogène, de dioxygène, de dioxyde de carbone.

 Citer la valeur de la masse volumique de l’eau liquide et la comparer à celles d’autres corps purs et mélanges.
 Distinguer un mélange d’un corps pur à partir de données expérimentales.

 Mesurer une température de changement d’état, déterminer la masse volumique d’un échantillon, réaliser une chromatographie sur couche mince, mettre en oeuvre des tests chimiques, pour identifier une espèce chimique et, le cas échéant, qualifier l’échantillon de mélange.

Composition massique d’un mélange.
Composition volumique de l’air.

 Citer la composition approchée de l’air et l’ordre de grandeur de la valeur de sa masse volumique.
 Établir la composition d’un échantillon à partir de données expérimentales.
 Mesurer des volumes et des masses pour estimer la composition de mélanges.
 Capacité mathématique : utiliser les pourcentages et les fractions.