Mélanges : homogènes, hétérogènes, et séparation

Le plus important en quelques mots

Tu sais que la matière qui nous entoure est formée de différents constituants. Dans cette leçon, tu vas découvrir les mélanges de constituants. Puis, tu apprendras la différence entre un mélange homogène et hétérogène. Enfin, tu verras comment séparer les différents constituants d'un mélange.

Mélange de constituants

Un mélange, c’est associer, deux ou plusieurs constituants, qui peuvent être solide, liquide ou gazeuse. Il existe plusieurs types de mélanges :

matière	Exemples
Solide + solide	cuivre + zinc	Un alliage : le laiton
Solide + liquide	sucre + café	Un café sucré
Liquide + liquide	eau + sirop de menthe	Une menthe à l'eau
Gaz + gaz	diazote + dioxygène	L'air que tu respires.
Gaz + liquide	dioxyde de carbone + eau	De l'eau gazeuse
Gaz + solide	gaz + particules de carbone + suie	De la fumée

Exemple

L'eau est transparente, et pourtant, elle contient des matières que tu ne peux pas voir à l'œil nu ; c'est donc un mélange. Dans l'eau potable, tu trouves du calcium, du magnésium, du sodium et dans l'eau non potable, tu peux trouver des bactéries mauvaises pour ton organisme.

Mélanges homogènes et hétérogènes

Un mélange est dit homogène lorsque les constituants sont parfaitement mélangés les uns avec les autres. Un mélange est hétérogène lorsqu'ils restent encore distinguables les uns par rapport aux autres.

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Mélange liquide + liquide

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Mélange liquide + solide

Mélanges homogènes

Miscible

Exemple

De l'eau et du sirop de grenadine

Soluble

Exemple

Du sel dans de l'eau

Mélanges hétérogènes

Non Miscible

Exemple

De l'eau et de l'huile

Non soluble

Exemple

Du sable dans de l'eau

Une solution est le résultat d'une dissolution. C'est un mélange homogène constitué d'un solvant (liquide) et d'un soluté (solide dissout dans le solvant). Si ce mélange produit un nouvel élément, il s'agit alors d'une réaction.

Exemple

Si tu mélanges du calcaire avec du vinaigre, le calcaire se désintègre et du dioxyde de carbone est créé. C'est alors une réaction !

On dit que qu'une solution est saturée lorsque le solide ajouté est en trop grande quantité et qu'il ne parvient plus à se dissoudre.

Exemple

Si tu ajoutes une cuillère de sucre dans un petit verre d'expresso, il va facilement se dissoudre. Mais, si tu y ajoutes 10 cuillères, la solution sera saturée et le sucre ne pourra plus se dissoudre.

La séparation des constituants d'un mélange

Il existe plusieurs méthodes afin de séparer et de récupérer les constituants. Ces méthodes vont être basées sur les trois états de la matière : liquide, solide, gaz et du passage d'un état à un autre.

A. Etat liquide

B. Etat solide

C. Etat gazeux

1. Solidification

2. Fusion

3. Vaporisation

4. Condensation

5. Sublimation

6. Condensation à l'état solide

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Le choix de la méthode dépend de l'homogénéité du mélange. S'il est homogène, la séparation peut se faire par évaporation ou par distillation.

L'évaporation :

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Sous l'effet de la chaleur, le liquide passe à l'état gazeux et il s'évapore. Il ne reste alors que les particules solides.

La distillation :

1. Source de chaleur

2. Mélange homogène
3. Ballon de distillation
4. Thermomètre
5. Sortie d'eau du réfrigérant
6. Réfrigérant
7. Entrée d'eau froide
8. Liquide obtenu après distillation : le distillat

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C'est le même principe qu'une évaporation, mais le gaz est récupéré, puis refroidi pour repasser à l'état liquide : c'est la condensation. Ainsi, il reste les deux constituants du mélange : le liquide et le solide.

Si le mélange est hétérogène, la séparation peut se faire par décantation ou filtration.

Le mélange hétérogène passe dans le filtre en y laissant un dépôt solide.

Le liquide obtenu, le filtrat, atterrit dans l'erlenmeyer après son passage dans l'entonnoir.

La filtration :

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Les particules solides restent dans le filtre, tandis que le liquide passe au travers.

Les particules solides tombent naturellement au fond du récipient après un temps de repos.

La décantation :

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