Matières mélanges et solutions

MATIERES : MELANGES ET SOLUTIONS

Education à l’environnement :

Qualité de l’eau, traitements des eaux usées, comportement dans l’eau de différentes matières, études de mélanges de liquide.

Objectifs en classe :

• Mettre en évidence par évaporation ou ébullition qu’une eau limpide n’est pas nécessairement pure (substance dissoute)
• Montrer la conservation de la masse au cours d’un mélange, d’une dissolution.
• Mettre en évidence que la solubilité a des limites (saturation)
• Montrer que les substances vivantes ou inertes ne sont pas arrêtés par les filtres domestiques. Ses substances peuvent se retrouver dans les eaux souterraines.

Mélanges homogènes

Boissons limpides : eau, thé, café, infusion… Les substances sont invisibles car dissoutes. Ce sont des solutions aqueuses (eau=solvant).

Mélanges hétérogènes 

Boissons non limpides : jus de fruit avec pulpe… Contient des corps en suspension

Quelques méthodes de séparation

Extraire les corps en suspension par décantation

Laisser reposer le mélange, les substances plus dense se déposent au fond. On utilise une ampoule à décanter. S’utilise pour les mélanges non miscibles (huile, vinaigre) et les mélanges hétérogènes (eau boueuse). Ce procédé s’utilise dans l’industrie pétrolière et dans les stations d’épuration.

Extraire les corps en suspension par filtration

Permet de séparer les constituant d’un mélange hétérogène solide-liquide mais ne permet pas de séparer les liquides.

Extraire les liquides et solides (dissout) d’un mélange homogène par distillation

En chauffant le mélange. Exemple d’un mélange eau/alcool, l’alcool s’évapore à 78°C et l’eau à 100°C.

Utiliser un système pour récupérer la vapeur d’alcool d’un côté et garder l’eau de l’autre.

Donc mélange hétérogènes : décantation, filtration. Le produit obtenu est homogène

La matière à l’état dissoute s’appelle Soluté

Expériences

Extraire le gaz d’une eau pétillante (3 méthodes)

Secouer le liquide   -   Créer une dépression   -   Chauffer doucement au bain-marie

Extraire le sel de l’eau (2 méthodes)

Vaporisation lente et naturelle (évaporation)   -  Vaporisation à 100°C (Ebullition)

Conception fondamental pour les élèves :

Notion de conservation de la matière dans les transformation physiques.

Problématiques à étudier en classe :

• Les matières se mélangent-elles toutes de la même façon dans l’eau ?
• Que devient le sel après dissolution ?
• Comment retrouver le sel ?
• Comment faire dissoudre le sel plus vite ?
• Comment faire dissoudre plus de sel ?
• Les liquides se mélangent-ils tous de la même manière?
• L'huile reste-t-elle toujours au dessus de l'eau?

Différentes masses volumique en kg par litre

Eau: 1kg/l, Vinaigre:1,05kg/l, Sirop de greandine: 1,25kg/l, Huile de table: 0,90kg/l.

La masse de la solution est égale à la somme des masses du solvant et de la matière dissoute.