Chapitre 4: Séparer les constituants d'un mélange

Objectifs p 59 et 71

I- Buvons-nous de l'eau pure?

1- Activité expérimentale

On fait chauffer dans un tube à essais un peu d'eau du robinet pour faire évaporer l'eau.

Schéma en face

2- Observations

On observe du brouillard, des bulles puis de la buée sur les parois du tube à essais.

Quand tout le liquide a disparu, il reste des traces blanchâtres sur le tube à essais (résidu sec)

3- Conclusion

Nous ne buvons pas de l'eau pure, l'eau contient aussi des sels minéraux (le fer, le calcium, le magnésium etc.) nécessaires à notre équilibre.

Activité p77

1- Le sel est un complément alimentaire car il permet d'assaisonner les aliments.

2- Un régime trop salé peut entraîner une rétention d'eau importante, une augmentation de la tension artérielle et de possibles problèmes cardiaques.

3- Pour produire du sel l'eau s'évapore, ne laissant que le sel.

4- Il faut du Soleil et du vent.

11p80

a) La quantité de substances dissoutes s'exprime en mg/L.

b) Dans 1L d'eau minérale il y a 84mg de magnésium.

100. Pour 1L d'eau, à 180°C, on obtient 2 125mg de résidu sec.

     Par conséquent pour 425 mg de résidu sec, on aurait : 425 x 1 /2 125 = 0,2L soit 200mL d'eau minérale.

II- Comment séparer les constituants d'un mélange hétérogène?

1- La décantation

Comment faire pour boire du jus d'orange sans la pulpe ?

On laisse reposer le mélange.

Les particules solides de pulpe vont se déposer lentement au fond du bécher.

En versant avec précaution, on peut séparer le liquide du sable, c'est la décantation

Pour séparer 2 liquides, on utilise une ampoule à décanter.

Schéma :

2- La filtration

On verse le mélange de jus d'orange et de sa pulpe dans un papier filtre placé sur un entonnoir.

On recueille, après traversée du filtre, un liquide limpide appelé le filtrat, c'est un mélange homogène.

Schéma en face

Activité p64

1- Pour traiter les eaux usées, on doit procéder en premier au dégrillage.

2- Lors du tamisage, on réalise une filtration.

3- Le mot micron est une distance, un sous multiples du mètre: 1 µm = 0,000 001m (micromètre).

4- On fait deux décantations:

• le déshuilage: les graisses non miscibles à l'eau se rassemblent à la surface;

• le dessablage

5- L'eau traitée par une station d'épuration retourne dans son milieu naturel (rivière, fleuve, ruisseau etc.).

Station épuration bastia sud

http://assainissement.developpement-durable.gouv.fr/station.php?code=060920033001

2p67

a) Vrai, la centifugeuse permet d'extraire le jus d'un fuit ou d'un légume

b) Faux, la filtration permet de séparer un solide d'un liquide.

c) Faux, il faut faire une filtration.

d) Faux, car l'eau de mer est un mélange homogène.

e)Vrai.

5p67

2: Mélange hétérogène

4: Décantation

3: Filtration

1 : Mélange homogène

7p68

a) Cet objet s'appelle une ampoule à décanter.

b) On l'utilise pour séparer deux liquides non-miscibles (mélange hétérogène).

c)

500. Pour récupérer seulement l'huile, on va verser dans un bécher l'eau colorée et lorsqu'elle sera arrivée au niveau due robinet on changera de bécher pour récupérer l'huile.

17p69

a) En France, la technique de séparation est la filtration.

Le café obtenu est donc un mélange homogène.

b) Le procédé employé en Turquie est la décantation, au fond de la tasse, on va trouver le café moulu.

III- Comment séparer les constituants d'un mélange homogène?

1- La chromatographie

a) Activité expérimentale

On réalise la chromatographie de 3 colorants alimentaires: colorant jaune, colorant bleu et colorant vert.

Schéma en face

b) Observations

On observe 1 tache bleue pour le colorant bleu et 1 tache jaune pour le colorant jaune.

Le colorant vert s'est séparé en 2 couleurs: une tache bleue et une tache jaune.

100. Conclusion

La chromatographie permet de séparer des colorants et de les identifier.

Activité 1p88

1- Les 1ers colorants ont été synthétisés au XIX ^e_s .
2- Parmi l'acide benzoïque (E210), l'acide citrique (E330) et l'amarante (E123), l'amarante est un colorant car son code est de la forme E100.
3- Le sigle « DJA » signifie « dose journalière admissible ».

La DJA de la tartrazine (colorant jaune) est de 7,5 mg/kg.

4- La DJA de l'azorubine (colorant rouge) est de 2mg/kg soit 2 mg au maximum par kilogramme.

Si un enfant pèse 40kg il pourra donc consommer 40x2= 80 mg d'azorubine par jour.

24p93

a) Un colorant est sous la forme E100, ce sont donc les codes E 122 et E 124 les colorants du sirop de grenadine.

b) Une chromatographie sert à séparer et à identifier les colorants d'un mélange homogène.

c) Oui, l'étiquette du sirop de grenadine est exacte car pour le mélange des 2 colorants, nous obtenons exactement les mêmes taches.

25p93

a) Nous pouvons affirmer que le produit X est un mélange car nous obtenons après sa chromatographie 3 taches colorées distinctes.

b) Le produit X contient 3 colorants (1 jaune, 1 rose et 1 vert).

c) Les colorants B et C entrent dans la composition du produit X car les taches sont de même couleur et au même endroit sur le papier filtre.

Par contre le colorant A a bien la même couleur mais n'est pas à la même hauteur que la tache rose du produit X par conséquent il n'entre pas dans la composition du produit X.

2- La distillation

a) Activité expérimentale

Faire chauffer de l'eau dans un ballon, mettre un réfrigérant, récupérer de l'eau pure dans un bécher, appelé le distillat.

Observer le ballon.

Schéma du montage :

b) Observations

Dans le ballon, l'eau du robinet est chauffée jusqu'à ébullition.

On recueille un liquide dans le bécher.

c) Conclusion

La distillation est une vaporisation (passage de l'état liquide à l'état gazeux) puis une liquéfaction (passage de l'état gazeux à l'état liquide).

Elle permet de séparer les constituants d'un mélange homogène.

L'eau distillée (ou déminéralisée) est un corps pur, elle ne contient que de l'eau.

Fig 3p73 

2p79

a) Vrai

b) Faux, c'est la liquéfaction.

100. Faux, c'est un mélange homogène (sels minéraux)

500. Faux eau du robinet eau minérale

     e) Vrai

5p79

a) 1: chauffe-ballon 5: entrée de l'eau froide

2: mélange à distiller 6: sortie de l'eau tiède

3: ballon 7: distillat

4: réfrigérant

b) Dans le ballon, l'eau passe de l'état liquide à l'état gazeux, c'est la vaporisation.

Dans le réfrigérant, l'eau passe de l'état gazeux à l'état liquide, c'est la liquéfaction.

7p80

Pour obtenir de l'eau limpide et salée on devra faire une filtration.

Pour obtenir une eau limpide et non salée il faut faire une filtration puis une distillation.