Mélange et corps pur
Compétences et attendus prof
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Attendus
- Espèce chimique et mélange.
- Notion de corps pur.
- Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges.
- Estimer expérimentalement une valeur de solubilité dans l’eau.
- Solubilité.
- Miscibilité.
- Composition de l’air.
- Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie.
Compétences socle
D4/2.1 | Concevoir des protocoles en réponse à un besoin |
D4/3.1 | Appliquer systématiquement et de manière autonome des règles de sécurité et de respect de l'environnement |
D4/4.1 | Expliquer une règle de sécurité ou de respect de l'environnement |
Comment détecter la présence d'eau ? TP
\rowcolor{teal!30} ID | Compétence évaluée | TB | MS | MF | MI |
---|---|---|---|---|---|
D4/1.1 | Extraire les informations utiles et les retranscrire | ||||
D4/1.3 | Modéliser et représenter des phénomènes | ||||
D4/2.1 | Concevoir des protocoles | ||||
D4/3.1 | Appliquer les règles de sécurité et de respect de l'environnement |
Chaque jour, le corps humain élimine 2,4 litres d'eau à travers la respiration, la sueur et l'urine. Sur le site de l'assurance maladie, on peut pourtant lire la recommandation suivante : "Pour maintenir l’équilibre de l’organisme, il est recommandé de compenser ces pertes en buvant 1 à 1,5 litre d’eau par jour".
Quelle question peux-tu dégager du texte ci-dessus ?
Documents
Le sulfate de cuivre anhydre (CuSO4) se présente sous la forme d'une poudre blanche. Il bleuit au contact de l'eau ou de la vapeur d'eau1.
L'étiquette du sulfate de cuivre est représentée ci-après.
- Sulfate de cuivre anhydre
- Substances (huile, vinaigre, lait, fruit, sel)
- Tubes à essais
- Coupelle
- Bécher
- Pipettes
Compte rendu de l'expérience
Hypothèse : À ton avis, les substances suivantes contiennent-elles de l'eau ?
Substance Oui Non huile vinaigre lait fruit sucre - \faHandPointUp\quad À l'aide des documents, donne le protocole à suivre ainsi que le matériel à utiliser pour pouvoir tester la présence d'eau dans une substance. Fait valider ton protocole avant de pouvoir passer à la suite.
- En t'aidant des pages 6 et 7 du carnet de labo, indique les deux dangers liés à l'utilisation du sulfate de cuivre. Pourquoi faut-il mettre des lunettes de protection pour manipuler le sulfate de cuivre ?
- Pourquoi ne faut-il pas jeter le sulfate de cuivre dans l'évier ?
Complète le tableau suivant.
Substance huile vinaigre fruit sel Couleur CuSO4 - Rappelle les critères de réussite d'un schéma, puis, fais un schéma de l'expérience à l'état initial et à l'état final.
- Ton hypothèse faite en question 1. était-elle correcte ?
- Rédige une phrase permettant de répondre à la question suivante, comment peut-on mettre en évidence la présence d'eau dans une substance ?
Mélanges et corps purs cours
Définitions
- Un corps pur est une substance composée d'une seule espèce chimique.
- Un mélange est une substance composée au moins de deux espèces chimique différentes :
- il est hétérogène si on peut faire voir différents constituants à l'oeil nu
- il est homogène lorsqu'on ne peut pas faire la différence entre les différents constituants
Exemples
- L'air est un mélange constitué d'environ 80% de diazote et 20% de dioxygène
- L'eau déminéralisée est un corps pur constitué uniquement de molécules d'eau
Exercices
Test d'identification cours
Quelques exemples
- Il existe différents tests caractéristiques pour déterminer la présence d'une espèce chimique :
- Eau
- test avec du sulfate de cuivre anhydre (devient bleu)
- Dioxyde de carbone
- test avec de l'eau de chaux (liquide se trouble)
- Hydrogène
- test avec une allumette (petite explosion qui souffle la flamme)
- Dioxygène
- test avec une bûchette incandescente (luminosité accrue)
Exercices
Faire les exercices 2 (établir une hypothèse) et 3 (établir un protocole).
Qu'est-ce qu'on peut mélanger ? cours
Types de mélanges
Parmi les trois mélange suivant, lesquels peuvent faire un mélange homogène ?
- Mélange liquide-liquide
- Mélange liquide-solide
- Mélange liquide-gaz
Les trois sont possibles :
- liquide-liquide
- mélange eau et sirop
- liquide-solide
- mélange eau et sel
- liquide-gaz
- eau gazeuse, mélange eau et dioxyde de carbone
- Le liquide dans lequel on dissout une substance s'appelle
- Si un solide ou un gaz se mélange à un , on dit qu'il est dans le solvant
- Si un liquide se mélange à un autre liquide, on dit qu'ils sont
- Faire les exercices 4, 7, 8 p 56 et 13, 15 p 57
- Poursuivre avec le 21 p 58
Panique en cours de potion AE
À Poudlard, les élèves sont interrogés en cours de potion. Ils doivent réaliser une potion contenant 4 morceaux de sucre dissous dans 24 mL d'eau dans un erlenmeyer.
Cependant, les élèves de Serpentard ont pris tous les morceaux de sucre sauf 2, il ne reste plus que du sucre en poudre. Explique aux autres élèves comment réussir la potion en proposant un protocole expérimental précis.
Questionnaire diagnostic pres
- Afin de mesurer une masse, il faut utiliser
- une règle
- un chronomètre
- une balance
- une éprouvette
- Afin de mesurer un volume, il faut utiliser
- une éprouvette
- une règle
- une balance
- un chronomètre
- Une masse peut se mesurer en
- milligramme
- mètre
- kilogramme
- litre
- Un volume peut se mesurer en
- seconde
- millilitre
- centimètre cube
- kilogramme
Documents
Aides à la manipulation :
- Aucune substance ne doit directement toucher le dessus de la balance, il est possible de poser un morceau de papier entre les morceaux de sucre et la balance
- Le mélange doit se faire dans l'erlenmeyer, il est réussi s'il est homogène
- Pour déterminer correctement le volume dans l'éprouvette, il faut regarder la graduation en face
- Le bouton tare de la balance permet de la remettre à zéro
Matériel disponible :
- 2 morceaux de sucres (pour tous)
- Sucre en poudre
- Balance
- Erlenmeyer
- Éprouvette
- Bécher
- Entonnoir
- Cuillère
Utilisation d'une éprouvette.
Synthèse
Une se mesure à l'aide d'une , son unité est le (ou sous-unités). Elle est en lien avec la quantité de matière d'une espèce, plus la quantité est importante, plus la masse est .
Un se mesure en chimie à l'aide d'une ou d'une , son unité est le (et sous unité) ou le (et sous unités). Afin de mesuré correctement le volume, il faut avoir l'oeil en face de la graduation souhaitée. Il correspond à l'espace occupé par une substance.
Objectifs pres
Objectifs pédagogiques | Réussi | Non réussi |
---|---|---|
Apprendre à mesurer une masse | ||
Apprendre à mesurer un volume |
Compte rendu expérimental EXPERT
ID | Compétence évaluée | TB | MS | MF | MI |
---|---|---|---|---|---|
D4/1.3 | Modéliser et représenter des phénomènes | ||||
D4/1.5 | Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral | ||||
D4/1.6 | Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix en argumentant |
- Explique comment faire l'expérience sans les morceaux de sucre en proposant un protocole précis.
Fais les schéma de chaque étapes de l'expérience (mesure de la masse de sucre en poudre, mesure du volume, ajout de l'eau dans l'erlenmeyer et mélange à l'état final).
Compte rendu expérimental NORMAL
ID | Compétence évaluée | TB | MS | MF | MI |
---|---|---|---|---|---|
D4/1.3 | Modéliser et représenter des phénomènes | ||||
D4/1.5 | Pratiquer le calcul numérique | ||||
D4/1.6 | Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix en argumentant |
- Détermine la masse de 4 morceaux de sucre.
- Quelles substances doivent être contenues dans la potion ? Précise dans quelles proportions.
Fais les schéma de chaque étapes de l'expérience (mesure de la masse de sucre en poudre, mesure du volume, ajout de l'eau dans l'erlenmeyer et mélange à l'état final).
Compte rendu expérimental FACILE
ID | Compétence évaluée | TB | MS | MF | MI |
---|---|---|---|---|---|
D4/1.5 | Pratiquer le calcul numérique | ||||
D4/1.3 | Modéliser et représenter des phénomènes | ||||
D4/1.2 | Mettre en oeuvre un raisonnement logique simple |
Pèse les deux morceaux de sucre, et note la valeur de la masse.
m1 = g
Calcule la masse que devraient avoir 4 morceaux de sucres.
m2 = g
- Protocole expérimental :
- Pose le bécher sur la balance et appui sur le bouton Tare, verse la masse calculée ci-dessus dans le bécher.
- Verse le sucre dans l'erlenmeyer à l'aide de l'entonnoir.
- Mesure 24 mL d'eau distillée dans l'éprouvette.
- Verse l'eau distillée dans l'erlenmeyer.
- Mélange en faisant attention de ne pas renverser d'eau
Fais les schéma de chaque étapes de l'expérience (mesure de la masse de sucre en poudre, mesure du volume, ajout de l'eau dans l'erlenmeyer et mélange à l'état final).
Quelle quantité de sel peut-être dissoute dans l'eau ? AE
Documents
L'eau de mer peut être assimilée à un mélange avec de l'eau et du sel. Chaque mer possède cependant une quantité de sel dissoute différente. Certains lac peuvent aussi avoir une concentration en sel supérieure à celle des mers et océans, comme le lac Assal, le lac Rose, le lac Don Juan ou la mer Morte.
Sur ces derniers, on peut observer des tas de sels proche des côtes aux endroits ou le niveau de l'eau est plus faible.
Compte rendu expérimental
- Quelle question peux-tu dégager du document ci-dessus ?
- Formule une hypothèse répondant à cette question.
Remet le protocole suivant dans le bon ordre en indiquant un chiffre au niveau des tirets :
- __
- Mesurer la masse d'eau mise dans l'éprouvette
- __
- Prélever une masse m de sel dans une coupelle à l'aide d'une spatule
- __
- Mesurer la masse de l'éprouvette, puis celle du bécher et note les valeurs
- __
- Mesurer un volume de 10 mL d'eau dans une éprouvette
- __
- Mesure la masse finale
- __
- Mettre l'eau puis le sel dans le bécher
- __
- Mélanger à l'aide d'un agitateur
Mesures expérimentales :
- masse de l'éprouvette
- m = __ g
- masse du bécher
- m = __ g
- masse d'eau
- m = __ g
- masse finale
- m = __ g
- Fais le schéma de l'expérience au moment de l'ajout du sel dans l'éprouvette.
- Fais l'expérience décrite ci-dessus avec la masse de sel qui t'a été donné (m = __ g), puis répond aux questions suivantes.
- Le sel a-t-il intégralement disparu ?
- Que peux-tu remarquer sur la masse totale, la masse de sel et la masse d'eau ?
- Fais le schéma de l'expérience à la fin de ton expérience.
- Le sel a-t-il intégralement disparu ?
Rempli le tableau suivant
Masse de sel (g) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Soluble - Ton hypothèse était-elle correcte ?
Conclusion
Complète la synthèse suivante.
- On appelle la quantité de pouvant être dissoute dans un
- Si le est intégralement dissout dans le liquide, le mélange est , sinon, on observe des particules en suspension, le mélange est .
- À une température de 20°C, un litre de solution peut contenir jusqu'à 360 g de sel. Quelle masse de sel peut être contenue dans 10 mL de solution ?
- À une température de 20°C, un litre de solution peut contenir jusqu'à 2000 g de sucre. Quelle masse de sucre peut être contenue dans 10 mL de solution ?
Vrai ou faux ?
Lorsqu'on à mélange hétérogène entre deux liquide, le liquide le plus léger va en dessous.
- Vrai
- Faux
- Faux
- Le liquide le plus lourd va en dessous
Il existe une quantité maximale de solide pouvant être dissoute dans un liquide.
- Vrai
- Faux
- Vrai
- Au delà de cette quantité il n'y a plus de dissolution possible
L'atmosphère est constitué d'environ 80% de dioxygène de de 20% de dioxyde de carbone.
- Vrai
- Faux
- Faux
- L'air est constitué d'environ 80% de diazote, 20% de dioxygène et de moins de 1% d'autres gaz
Exercices
Corps pur ou mélange ?
On étudie les liquide suivant :
- Jus de fruit avec pulpe
- Huile végétale
- Soda
- Lait
- Eau de mer
- Menthe à l'eau
- Parmi ces liquides, indique celui qui te semble être un corps pur.
- Lorsqu'on observe le lait au microscope, on distingue des particules de graisse. Dans ce cas, le mélange est-il homogène ou hétérogène ?
- Un liquide d'aspect homogène est-il forcément un corps pur ?
Établir une hypothèse
On laisse pendant plusieurs jour du sulfate de cuivre anhydre à l'air libre dans une salle de classe. Au début de l'expérience, la poudre est blanche dans la coupelle, après quelque jours, cette poudre est devenue bleu clair.
- Que peux-tu déduire de cette expérience. Répond en faisant une phrase contenant "J'observe que… donc … j'en conclu que…".
Établir un protocole
Pour remplacer la levure dans une recette, il est possible de mélanger du bicarbonate de soude alimentaire et du jus de citron. Lorsque ces deux substances sont mélangées, un gaz est produit.
En s'aidant de la vidéo suivante, établir un protocole permettant de déterminer le gaz produit.
- À la suite de l'expérience, on se rend compte que l'eau de chaux s'est troublée. Que peux-tu en déduire du gaz produit ?
Composition de l'air
L'air est un mélange de plusieurs gaz. Il est approximativement composé d'environ :
- 78,08 % de diazote (N2) ;
- 20,95 % de dioxygène (O2) ;
- moins de 1 % d'autres gaz dont :
- des gaz rares (argon, néon, hélium, krypton, xénon) ;
- de différents gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone est le principal représentant (environ 0,0417 % en juillet 2022) ;
- Quels sont les deux gaz qui représentent plus de 99% de la composition de l'air.
- Calcule le pourcentage restant pour les autres gaz.
Complète la phrase suivante, puis encadre la en rouge.
L'air est un mélange de plusieurs gaz différents, les deux principaux gaz sont représentant plus de 20% du volume total, et représentant presque 80%.
Notes de bas de page:
en formant le sulfate de cuivre pentahydraté.