Séquence 3 : séparations des constituants d un mélange homogène Niveau 5 ième

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1 Séquence 3 : séparations des constituants d un mélange homogène Niveau 5 ième «Je n enseigne point, je raconte.» Michel de Montaigne ( ) Voir le manuel de la page 34 à la page 39 Objectifs : - Savoir : o Qu une eau d apparence limpide peut contenir autre chose que de l eau o Que la distillation d une eau minérale permet d obtenir une eau quasi pure - Savoir-faire : o La différence entre un corps pur et un mélange o Une chromatographie o Une évaporation o Une distillation Rappels : ce que vous savez déjà : - Une eau même limpide n est pas nécessairement pure, elle peux contenir des substances dissoutes (exemple : eau salée) - Vous savez faire la différence entre un mélange homogène et un mélange hétérogène - Vous savez réaliser une décantation - Vous savez réaliser une filtration - La décantation et la filtration ne permettent pas de séparer les constituants d un mélange homogène. Collège des Tilleuls Annecy Page 1 sur 8 Physique - Chimie

2 Définitions : - Chromatographie: procédé de séparation de constituants d un mélange homogène basé sur la différence de vitesse de déplacement des constituants entrainés par un éluant sur un support poreux. - Corps pur : un corps pur ne contient pas d autre matière que lui-même. L eau distillée est un corps pur. - Distillation : opération qui consiste à faire passer une partie d un mélange homogène liquide à l état de vapeur de façon à séparer les divers constituants. - Distillat : liquide obtenu lors d une distillation. - Eluant : liquide utilisé pour réaliser un chromatographie. - Evaporation : vaporisation à une température inférieure à la température d ébullition. Dans un marais salant, l eau s évapore : elle se vaporise sans bouillir. - Limpide : clair et transparent. - Soluté : substance dissoute dans un solvant (du sel dissous dans de l eau par exemple). Situation : Comment obtenir de l eau douce à partir d eau de mer? Réponse : Il existe donc des techniques permettant de séparer des constituants d un mélange homogène. Nous allons étudier dans ce chapitre trois techniques : - la chromatographie - l évaporation - la distillation I- La chromatographie La chromatographie sur couche mince est une technique permettant de séparer certains constituants d un mélange dans le but de les identifier. Réalisons une chromatographie : Matériel : - un bécher Collège des Tilleuls Annecy Page 2 sur 8 Physique - Chimie

3 - de l eau salée - des bâtonnets en bois - une bande de papier filtre - du colorant jaune - du colorant bleu - du colorant vert Protocole : - prendre le bécher - verser un centimètre d eau salée au fond du bécher - prendre la bande de papier filtre - tracer un trait au crayon à papier à deux centimètres du bord inférieur - sur la ligne ainsi tracée, repérer trois positions régulièrement espacées - à l aide d un bâtonnet propre, déposer une goutte de colorant jaune sur le premier emplacement - à l aide d un autre bâtonnet propre, déposer une goutte de colorant bleu sur le deuxième emplacement - à l aide d un autre bâtonnet propre, déposer une goutte de colorant vert sur le troisième emplacement - placer le papier filtre de sorte que le bas du papier trempe dans l eau (sans immerger les tâches de colorant) - attendre et retirer le papier filtre pour le faire sécher lorsque l eau atteint le haut du papier filtre - observer Schéma de l expérience : Observations : Collège des Tilleuls Annecy Page 3 sur 8 Physique - Chimie

4 Analyse : A retenir : La chromatographie est une technique de séparation des constituants d un mélange homogène. Cette technique permet d identifier les constituants du mélange par comparaison avec d autres substances. Faire exercice 8 page 40. II- L évaporation Voir la photo des marais salants page 34 de votre manuel : on récupère le sel de mer en inondant des bassins avec de l eau de mer puis on attend que l eau s évapore. Une fois l eau évaporée, il reste le sel que l on recueille. Réalisons une évaporation : Matériel : - un bécher en verre propre - de l eau salée Collège des Tilleuls Annecy Page 4 sur 8 Physique - Chimie

5 - un moyen de chauffage Protocole : - verser un centimètre d eau salée dans le bécher - chauffer jusqu à évaporation totale de l eau - observer Schéma de l expérience : Observations : Analyse : Remarques : Le chauffage ne sert qu à accélérer l évaporation, il est possible de réaliser la même expérience en laissant s évaporer l eau sur plusieurs jours. Il est aussi possible d utiliser un autre soluté, du sulfate de cuivre par exemple. On obtient alors de jolis cristaux bleus de sulfate de cuivre. A retenir : L évaporation est une technique de séparation des constituants d un mélange homogène qui permet de récupérer les solutés dissous. Faire exercice 22 page 44 Collège des Tilleuls Annecy Page 5 sur 8 Physique - Chimie

6 III- La distillation Nous avons vu en début de chapitre que la distillation est un moyen qui permet d obtenir de l eau pure à partir d eau de mer. Plus globalement, c est un moyen qui permet de récupérer une eau pure à partir d une eau contenant des solutés. Réalisons une distillation : Matériel : - eau contenant un soluté (prenons une solution de sulfate de cuivre par exemple) - un moyen de chauffage - un ballon en Pyrex - un support muni d une pince plate pour soutenir le ballon - une tête de distillation munie d un thermomètre (optionnel) - un réfrigérant à eau - des tuyaux en caoutchouc pour alimenter en eau le réfrigérant à eau - un support et des pinces pour maintenir le réfrigérant à eau - un récipient pour recueillir le distillat Protocole : - remplir le ballon à moitié avec la solution de sulfate de cuivre - installer le montage de distillation - alimenter en eau le réfrigérant à eau - mettre en route le moyen de chauffage - observer Schéma de l expérience : traduire en français (sur le schéma) Collège des Tilleuls Annecy Page 6 sur 8 Physique - Chimie

7 Observations : Analyse : A retenir : La distillation est une technique de séparation de constituants d un mélange homogène. Cette technique permet de récupérer une eau pure à partir d une solution aqueuse contenant des substances dissoutes (solutés). Faire exercices 23 et 24 page 44 Collège des Tilleuls Annecy Page 7 sur 8 Physique - Chimie

8 QCM d entrainement : On peut identifier certains composés d un mélange homogène par chromatographie La distillation permet d obtenir de l eau pure à partir d un mélange homogène La distillation est utilisée pour la production de sel On peut récupérer le sel de l eau de mer par décantation Une eau minérale contient des matières dissoutes L évaporation est utilisée pour la production de sel L eau distillée est un corps pur Vrai Faux Fin Collège des Tilleuls Annecy Page 8 sur 8 Physique - Chimie