PHYSIQUE-CHIMIE · 2DE · SÉQUENCE 4

👂 J'écoute

Corps purs et mélanges

Vous venez de respirer un mélange de 78 % de diazote et 21 % de dioxygène. Une canette de soda en est un autre (eau + sucre + CO₂ + arômes…). Alors, qu'est-ce qu'un corps pur, et comment le reconnaître ?

SÉQ. 4 · OÙ EN SOMMES-NOUS ?

👂 J'écoute

Des forces… mais sur quoi agissent-elles ?

✅ SÉQUENCE 3 — ACQUIS

On sait modéliser les actions par des forces (\( \vec{P} \), \( \vec{R} \), \( \vec{T} \)) sur un système noté { … }.

🎯 SÉQUENCE 4 — OBJECTIF

Zoomer sur ce dont est fait le système : un corps pur ou un mélange ? Et comment l'identifier ?

Exemple : la { pomme } de la séquence 3 est un corps pur (une seule espèce chimique). Le { jus d'orange du commerce } est un mélange — et on va apprendre à le prouver.

SÉQ. 4 · OBJECTIFS

👂 J'écoute

À la fin de cette séquence, je sais…

  • distinguer corps pur et mélange (homogène / hétérogène),
  • décrire la composition d'un mélange (pourcentages massique et volumique),
  • identifier une espèce chimique (changement d'état, masse volumique, densité, tests, chromatographie),
  • exploiter \( \rho = m/V \), \( d = \rho/\rho_{eau} \) et les formules de composition.

SÉQ. 4 · MODE D'EMPLOI DU COURS

👂 J'écoute

Comment lire ce cours ?

  • 📝 À noter  je copie dans mon cahier,
  • 👂 J'écoute  je pose le stylo,
  • ✏️ À faire  je cherche l'exercice avant la correction.

Les pastilles I.a II.b structurent votre cahier. Les schémas colorés sont faits pour être compris sans lire tout le texte.

SÉQ. 4 · PLAN DU COURS

📝 À noter

I

Corps purs et mélanges

  • I. Corps purs et mélanges
    • a. Corps pur, mélange, espèce chimique
    • b. Homogène ou hétérogène ?
    • c. La composition d'un mélange
  • II. Identifier une espèce chimique

SÉQ. 4 · I. CORPS PURS ET MÉLANGES

📝 À noter

I.a Corps pur, mélange, espèce chimique

📘 DÉFINITIONS

Corps pur : une seule espèce chimique (atome, ion ou molécule).
Mélange : plusieurs espèces chimiques.
Espèce chimique : très grand nombre d'entités identiques, de formule unique (ex. H₂O).

CORPS PUR H₂O H₂O H₂O H₂O H₂O eau distillée MÉLANGE H₂O H₂O H₂O Na⁺ Cl⁻ eau salée NaCl + H₂O

L'air est un mélange (N₂ + O₂ + …). L'eau distillée est un corps pur. L'eau du robinet contient des ions → mélange.

SÉQ. 4 · I. CORPS PURS ET MÉLANGES

📝 À noter

I.b Homogène ou hétérogène ?

📘 MÉLANGE HOMOGÈNE

On ne distingue pas les constituants à l'œil nu, même après agitation. Ex. : eau sucrée, air.

📘 MÉLANGE HÉTÉROGÈNE

On voit les constituants à l'œil nu. Ex. : eau + huile, granit.

Deux liquides miscibles → mélange homogène. Non miscibles → hétérogène (eau/huile).

uniforme HOMOGÈNE eau sucrée huile eau HÉTÉROGÈNE

▼ l'expérience de la vinaigrette

SÉQ. 4 · I. POUR ALLER PLUS LOIN

👂 J'écoute

La vinaigrette, laboratoire de cuisine

  • Vinaigre (eau + acide acétique) + huile → non miscibles → mélange hétérogène.
  • Agiter : émulsion temporaire (gouttelettes d'huile dans le vinaigre). Au repos, les phases se séparent (l'huile, moins dense, remonte).
  • La moutarde joue le rôle d'émulsifiant : elle stabilise l'émulsion plus longtemps.

💡 LIEN AVEC LA SÉQ. 3

L'huile flotte car sa densité est inférieure à celle de l'eau — on formalisera ça en II.c !

SÉQ. 4 · I. CORPS PURS ET MÉLANGES

📝 À noter

I.c La composition d'un mélange

🧮 POURCENTAGE MASSIQUE

\[ \%_\text{masse}(E) = \dfrac{m_E}{m_\text{total}} \times 100 \]

🧮 POURCENTAGE VOLUMIQUE

\[ \%_\text{vol}(E) = \dfrac{V_E}{V_\text{total}} \times 100 \]

Les masses (ou volumes) doivent être dans la même unité.

Composition de l'air (en volume) N₂ — 78 % O₂ 21% + 1 % autres gaz (Ar, CO₂…) → Vous respirez surtout du diazote !

SÉQ. 4 · I. À VOUS DE JOUER

✏️ À faire

À vous ! Composition d'un sirop

Énoncé. Un sirop contient 800 g de sucre pour 200 g d'eau. Calculer le pourcentage massique de sucre.

ÉTAPE 1 — MASSE TOTALE

\( m_\text{total} = 800 + 200 = 1000 \) g

ÉTAPE 2 — POURCENTAGE MASSIQUE

\( \%_\text{masse}(\text{sucre}) = \dfrac{800}{1000} \times 100 = \) 80 %

SÉQ. 4 · PLAN DU COURS

📝 À noter

II

Identifier une espèce chimique

  • I. Corps purs et mélanges
  • II. Identifier une espèce chimique
    • a. Température de changement d'état
    • b. Masse volumique
    • c. Densité
    • d. Tests chimiques
    • e. Chromatographie

SÉQ. 4 · II. IDENTIFIER UNE ESPÈCE

📝 À noter

II.a Température de changement d'état

📘 PROPRIÉTÉ CARACTÉRISTIQUE

Un corps pur a des températures de changement d'état constantes (à pression donnée).
Ex. eau pure : fusion à 0 °C, vaporisation à 100 °C.

⚠️ PIÈGE

Un mélange (ex. eau salée) fond à une température variable → ce n'est pas un corps pur !

Pendant un palier, T reste constante : l'énergie sert au changement d'état.

temps de chauffage T (°C) 0 100 solide liquide gaz fusion (0°C) vaporisation (100°C) corps pur ✓

▼ rappel : triangle des changements d'état

SÉQ. 4 · II. POUR ALLER PLUS LOIN

👂 J'écoute

Rappel — les changements d'état

Solide Liquide Gaz Fusion Solidification Sublimation Condensation Vaporisation Liquéfaction

Sur la courbe d'échauffement de l'eau, on observe la fusion (0 °C) et la vaporisation (100 °C).

SÉQ. 4 · II. IDENTIFIER UNE ESPÈCE

📝 À noter

II.b La masse volumique \( \rho \)

🧮 FORMULE À CONNAÎTRE

\[ \rho = \dfrac{m}{V} \]

\( \rho \) en kg·L⁻¹ ou g·L⁻¹ · \( m \) en kg ou g · \( V \) en L

Eau : 1 L pèse 1 kg → \( \rho_\text{eau} = 1 \) kg·L⁻¹ = 1000 g·L⁻¹. C'est la référence !

ρ = m/V = 1 kg / 1 L = 1 kg·L⁻¹ eau 1 L 1 kg 1 L d'eau → masse mesurée = 1 kg

SÉQ. 4 · II. IDENTIFIER UNE ESPÈCE

📝 À noter

II.c La densité \( d \)

🧮 FORMULE À CONNAÎTRE

\[ d = \dfrac{\rho}{\rho_\text{eau}} \quad \text{(sans unité)} \]
  • \( d > 1 \) → plus dense que l'eau → coule
  • \( d < 1 \) → moins dense → flotte
  • \( d_\text{eau} = 1 \) (par définition)
huile : d ≈ 0,9 → flotte eau : d = 1 Un corps flotte si d < 1

→ AE « expérience de Curie » : mesurer masse et volume pour calculer ρ puis d.

SÉQ. 4 · II. À VOUS DE JOUER

✏️ À faire

À vous ! Flotte ou coule ?

Énoncé. Un morceau de bois a une masse de 120 g et occupe un volume de 200 cm³ (= 0,2 L). Calculer ρ puis d. Flotte-t-il ?

ÉTAPE 1 — ρ

\( \rho = \dfrac{120}{0{,}2} = 600 \) g·L⁻¹ = 0,6 kg·L⁻¹

ÉTAPE 2 — d ET CONCLUSION

\( d = 0{,}6 / 1 = 0{,}6 < 1 \) → flotte ✓

SÉQ. 4 · II. IDENTIFIER UNE ESPÈCE

📝 À noter

II.d Les tests chimiques

Réaction caractéristique → observation positive :

CO₂

Eau de chaux → blanchit

O₂

Bâtonnet incandescent → reprend flamme

H₂

Allumette enflammée → « pop »

🍬 SUCRE — LIQUEUR DE FEHLING

Bleu → précipité rouge brique · TP 0 « Identification du sucre »

▼ mini-schémas des tests

SÉQ. 4 · II. POUR ALLER PLUS LOIN

👂 J'écoute

À quoi ressemblent les tests ?

CO₂ + eau de chaux

blanc avant → après

O₂ + bâtonnet

reprend flamme

H₂ + allumette

💥 petit « pop »

SÉQ. 4 · II. IDENTIFIER UNE ESPÈCE

📝 À noter

II.e La chromatographie

📘 PRINCIPE

La CCM sépare des espèces : l'éluant monte par capillarité et entraîne chaque espèce à une hauteur différente.

Espèces incolores → révélation (UV, vapeur iodée…). AE « bleu, tu crois qu'on va nous retrouver ? »

front dépôt A réf. B réf. C réf. mélange éluant ↑ même hauteur = même espèce mélange → plusieurs tâches

SÉQ. 4 · L'ESSENTIEL À RETENIR

📝 À noter

Ce qu'il faut retenir

📘 CORPS PUR / MÉLANGE

Corps pur = 1 espèce. Mélange homogène ou hétérogène. Composition en % masse ou % vol.

🧮 GRANDEURS

\( \rho = m/V \) · \( d = \rho/\rho_\text{eau} \). \( d>1 \) coule, \( d<1 \) flotte.

⚠️ IDENTIFIER

Corps pur → T° fusion/ébullition constantes. Tests (CO₂, O₂, H₂, Fehling). CCM.

🧮 EXEMPLE CLÉ

Air : 78 % N₂, 21 % O₂ (vol.). Eau : ρ = 1 kg·L⁻¹, d = 1.

▼ quiz éclair

SÉQ. 4 · QUIZ ÉCLAIR

✏️ À faire

Quiz éclair — 90 secondes

  • L'eau du robinet est un… ? mélange (ions dissous)
  • Eau + huile après agitation ? mélange hétérogène
  • ρ = 800 g·L⁻¹ → d = ? Flotte ou coule ? \( d = 0{,}8 \) → flotte
  • Test positif au dioxygène ? bâtonnet incandescent reprend flamme

Tout est juste ? Prochaine étape : les AE Curie, Fehling et chromatographie. Bon courage !

Cours gratuit · Physique-chimie seconde · Lucas Tachen Migheli

Comment distinguer corps purs et mélanges en chimie de seconde ?

Publié le · Mis à jour le

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Savoir si un échantillon est un corps pur ou un mélange est une compétence centrale du programme de seconde. On s'appuie sur l'aspect, les changements d'état, la masse volumique et des techniques séparatives. Ce module en ligne gratuit relie théorie et gestes de TP pour réussir exercices et comptes rendus. Ce chapitre s'inscrit dans le parcours complet de physique-chimie seconde proposé par Lucas Tachen Migheli sur e-prof. Les cours sont gratuits, conçus pour la classe et la maison, avec une attention particulière à la lisibilité (police dys, contrastes doux) et aux pratiques recommandées par les recherches en neurosciences de l'apprentissage. Parents et élèves peuvent ainsi partager une même ressource fiable, alignée sur le programme officiel, pour préparer contrôles, TP et révisions d'année.

Retour au parcours complet de physique-chimie 2de ou aux ressources de .

Questions fréquentes sur corps purs et mélanges

Qu'est-ce qu'un corps pur en chimie 2de ?

Une substance constituée d'une seule espèce chimique, avec des propriétés caractéristiques constantes.

À quoi sert la chromatographie en seconde ?

À séparer et identifier des espèces dans un mélange, en comparant des rapports frontaux.

Comment calculer une densité ?

En rapportant la masse volumique de l'échantillon à celle de l'eau (sans unité).