Les
états de la matière
Toute
la matière qui nous entoure, de nos vêtements à nos maisons,le sol et notre
propre corps, est constituée d’un assemblage de tous petits éléments que l’on ne
voit pas à l’œil nu et que l’on appelle des molécules. Prenons comme exemple
une des matières les plus abondantes sur terre : l’eau.
L’eau
est en fait un ensemble de molécules que l’on écrit H2O.
L’eau
peut exister sous trois formes : Liquide
,Glace, Vapeur
Ces
trois états s’appellent de façon plus générale
l’état liquide.
l’état solide.
l’état gazeux.
Dans
la matière solide, les molécules sont en contact étroit les unes avec les
autres ; tellement étroit qu’elles sont presque immobiles.
Dans
la matière liquide, les molécules sont encore en contact les unes avec les
autres mais de façon moins serrées ; quelques
mouvements des molécules sont possibles.
Dans
la matière gazeuse, les molécules sont tellement espacées qu’elles ne sont
pratiquement plus en contact. Des mouvements rapides des molécules sont
possibles.
Les mélanges et méthodes de séparation.
LES
METHODES DE SEPARATION
La séparation des mélanges consiste en un tri
des particules afin d’obtenir des corps purs. On utilise divers procédés de
séparation qui sont des techniques permettant de transformer un mélange de substances
en plusieurs composants distincts et ensuite analysables.
Les buts de la séparation des mélanges sont la
purification des impuretés (exemple :fabrication d’un médicament), la
concentration d’une solution (exemple : élimination d’une partie de l’eau dans
un parfum) ou le fractionnement du mélange (exemple : distillation de
Fruits
pour obtenir de l’alcool
Le principe de la séparation
Pour séparer les différents composants d’un
mélange, on utilise les différences de propriétés physico-chimiques entre le
composé intéressant et le reste du mélange. Plus la différence de propriétés
est grande et plus la séparation sera facile.
On
peut séparer les composés chimiques grâce aux différences de points de fusion,
de points d’ébullition, de solubilités dans un solvant choisi avec soin, de
masses ou même de masses volumiques. La séparation sera dite physique puisqu’on
travaille sur les propriétés
physiques.
On peut également séparer les composés par leur différentes affinités chimiques
avec un réactif
La
séparation est cette fois dite chimique.
On
peut finalement classer les séparations dans deux grandes catégories : les
séparations par desméthodes mécaniques et les séparations par diffusion.
a-mélange hétérogène
le mélange hétérogène on distingue plusieurs constituants
Certaines
solutions sont hétérogènes car elles contiennent des particules solides .
D’autres sont un
mélange de deux liquides. Ces deux liquides sont non miscibles. (Ex : l’eau et
l’huile).
a-1 Comment séparer des mélanges liquides
1ère technique : la décantation.
Elle consiste simplement à laisser reposer un
mélange hétérogène en attendant que les constituants se séparent spontanément
ex
un mélange d'eau et de terre.On peut séparer deux liquides non miscibles par l'utilisation
d'une ampoule à décanter. Le liquide le plus lourd s'écoule le premier
puis dans un autre récipient, on récupère le liquide le plus léger.
2ème technique : la filtration .
Lorsque l’on réalise
une filtration, le liquide obtenu est le filtrat.
3éme technique : L’évaporation .
Lorsque
le solide se dissout dans le liquide, on peut facilement les séparer par
évaporation.
4éme technique :La centrifugation.
Il
s'agit de l'utilisation d'un appareil
appelé la centrifugeuse. Elle est constituée de récipients qui peuvent être mis
en rotation rapide autours d'un axe. les particules solides se déposent au fond
du récipient plus vite. Une centrifugeuse permet donc d'obtenir le même
résultat qu'une décantation mais beaucoup plus rapidement.
b-Mélange homogène
-Pour
séparer deux liquides miscibles, il suffit d'utiliser la distillation. Celui
des deux liquides le premier part vers le réfrigérant l'autre reste dans le
ballon.
-L'évaporation est une méthode utilisée pour séparer les
constituants d'un mélange homogène.
c- Mélange
plus compliqués
Pour tous les mélanges qui ne pourraient pas
être séparés avec ces méthodes de séparation simples il existe des méthodes de
séparation plus compliquées qu’on utilise souvent dans les laboratoires de
chimie .Une de ces méthodes est la chromatographie.
Purification
d’un produit solide par recristallisation
Principe
La
purification des solides par recristallisation est basée sur leurs différences
de solubilité dansun solvant choisi. Le solvant de recristallisation idéal est
celui pour lequel le
produit
à recristalliser est soluble à chaud et insoluble à froid, et les impuretés
sont solubles aussi bien à chaud et à froid.
Choix du solvant
Les solvants
les plus utilisés sont le cyclohexane,
l’alcool méthylique, l’alcool éthylique, l’eau, le chloroforme, le
dichlorométhane ou un mélange de ceux-ci.
On
fait des essais systématiques : dans un tube à essai sont placés quelques
cristaux et environ 1 mL de l’un des solvants indiqués ci-dessus : si le
composé se dissout, le solvant est évidemment
sans
valeur ; s’il ne se dissout pas, le tube est alors chauffé doucement ; lorsque
le composé se solubilise partiellement, on ajoute quelques gouttes supplémentaires
du solvant afin d’obtenir
une
dissolution totale. Si une solution homogène est obtenue, on refroidit le tube
tout en frottant ses parois avec un agitateur. en verre. Si le choix du solvant
est correct on doit observer
L’apparition
des cristaux. Si aucune solubilité n’est notée ou si aucun cristal n’est
obtenu, le solvant n’est pas approprié et on en essaie un autre jusqu’à
l’obtention de cristaux
Technique opératoire de recristallisation
Le
solvant approprié ayant été choisi
Mettre le composé à purifier dans un erlenmeyer (ou un ballon), surmonté d’un
réfrigérant, le dissoudre dans le minimum de solvant à température voisine de
la température d’ébullition.
On peut filtrer la solution chaude pour éliminer certains impuretés insolubles.
Laisser
refroidir la solution.
Filtrer les cristaux sur entonnoir : Laver avec de petites quantités du
même solvant froid.
.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق