Mélanges, solutions et masse volumique
Corps purs et mélanges, mélanges homogènes et hétérogènes, dissolution (soluté, solvant), solubilité, séparation des constituants (décantation, filtration), masse volumique, conservation de la masse.
1. Corps purs et mélanges
Définition
Un corps pur est constitué d'une seule espèce chimique (eau distillée). Un mélange en contient plusieurs. Il est homogène si on ne distingue pas ses constituants à l'œil nu (eau sucrée), hétérogène sinon (eau et huile, vinaigrette).
2. Les solutions
Propriété · Dissolution
Dissoudre un soluté (sel, sucre) dans un solvant (eau) donne une solution. La masse se conserve : $m_\text{solution} = m_\text{soluté} + m_\text{solvant}$. La solubilité est la masse maximale de soluté qu'on peut dissoudre dans $1$ L de solvant ; au-delà, la solution est saturée.
3. Séparer les constituants
Méthode · Techniques
Décantation : on laisse reposer, les particules les plus lourdes tombent au fond. Filtration : un filtre retient les particules solides. Évaporation : récupérer le sel dissous dans l'eau. Exemple en cuisine : la passoire et le chinois filtrent, le bouillon décante.
4. La masse volumique
Propriété · Définition
$\rho = \dfrac{m}{V}$ (en g/mL, g/cm³ ou kg/m³). Eau : $\rho = 1$ g/mL $= 1\,000$ kg/m³. Un objet ou un liquide moins dense que l'eau flotte ; plus dense, il coule.
Expérience · Mesurer la masse volumique d'une huile
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Exercices corrigés
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Homogène ou hétérogène
★☆☆Classer : eau salée, eau boueuse, vinaigrette, sirop de menthe.
Corps pur
★☆☆L'eau du robinet est-elle un corps pur ?
Soluté et solvant
★☆☆Dans un café sucré, quel est le solvant ? un soluté ?
Conservation de la masse
★☆☆On dissout $20$ g de sel dans $200$ g d'eau. Masse de la solution ?
Solubilité
★★☆La solubilité du sel est de $360$ g/L. Peut-on dissoudre $100$ g de sel dans $0{,}25$ L d'eau ?
Solution saturée
★☆☆Qu'est-ce qu'une solution saturée ?
Décantation
★☆☆Comment séparer l'eau et le sable d'une eau boueuse ?
Filtration
★☆☆Le filtre à café retient-il le café dissous ?
Évaporation
★★☆Comment récupérer le sel d'une eau salée ?
Masse volumique
★☆☆$200$ mL d'un liquide pèsent $250$ g. Masse volumique ?
Expérience
★☆☆Recalculer la masse volumique de l'huile si $100$ mL pèsent $92$ g.
Flotte ou coule
★★☆Un morceau de bois ($\rho = 0{,}6$ g/cm³) et un boulon en acier ($\rho = 7{,}8$ g/cm³) sont mis dans l'eau. Que se passe-t-il ?
Superposition
★★☆D'après la figure, dans quel ordre se placent huile, eau et sirop dans un verre ?
Masse à partir du volume
★★☆Quelle est la masse de $2$ L d'huile ($0{,}92$ g/mL) ?
Volume à partir de la masse
★★☆Quel volume occupent $500$ g de miel ($1{,}4$ g/mL) ?
Conversion
★★☆Convertir $1$ g/mL en kg/m³.
Béton
★★★Le béton a une masse volumique de $2\,400$ kg/m³. Masse d'une dalle de $3$ m × $2$ m × $0{,}1$ m ?
Vinaigrette
★★☆Pourquoi faut-il secouer une vinaigrette avant de la servir ?
Dissolution et température
★★☆Le sucre se dissout-il mieux dans l'eau chaude ou froide ?
Vrai ou faux
★★☆a) Un mélange homogène a un seul constituant. b) $\rho = \dfrac{m}{V}$. c) L'huile est plus dense que l'eau.
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