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La miscibilité

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Objectifs
  • Distinguer des liquides miscibles de liquides non miscibles.
  • Séparer des liquides non miscibles lorsqu'ils sont mélangés.
  • Observation microscopique de la miscibilité.
  • Différencier solubilité et miscibilité.

Niveau préconisé : 3e

Points clés
  • Deux liquides sont miscibles si ils ont la possibilité de se mélanger pour former une solution homogène.
  • Pour réaliser un test de miscibilité, on mélange deux liquides et l'on détermine si le mélange obtenu est homogène ou hétérogène.
  • Une ampoule à décanter permet de séparer deux liquides non miscibles.
  • Il est courant de confondre solubilité et miscibilité. La différence s’explique au niveau microscopique (molécules ou ions).
1. Liquides miscibles et non miscibles avec l'eau
Deux liquides sont miscibles si ils ont la possibilité de se mélanger pour former une solution homogène.
Remarque 
Lorsque deux liquides ne sont pas miscibles, le liquide le plus léger se place au dessus de l’autre. Celui qui a la plus petite masse volumique reste au dessus.
Pour réaliser un test de miscibilité, on mélange deux liquides et l'on détermine si le mélange obtenu est homogène ou hétérogène.
a. Deux liquides miscibles
Exemple 
On utilise de l'alcool de pharmacie que l'on mélange à de l'eau.
Test de miscibilité de l'alcool et de l'eau
Observation
Après agitation, on ne distingue plus l'alcool qui s'est dissous dans l'eau. Le mélange est homogène.
On dit donc que l'alcool est miscible à l'eau (le test de miscibilité est positif).

Conclusion
Les deux liquides sont miscibles car ils forment un mélange homogène.
b. Deux liquides non miscibles
Exemple 
On ajoute de l'huile de cuisine à de l'eau, puis on agite le mélange, avant de le laisser reposer.
Test de miscibilité de l'huile et de l'eau
Observations
  • Avant l'agitation, l'huile reste au-dessus de l'eau (elle surnage), car elle est moins dense que l'eau.
  • Après agitation, le mélange est trouble : l'huile s'est dispersée dans l'eau sous forme de minuscules gouttelettes d'huile.
  • Après un repos de quelques minutes, les gouttelettes d'huile sont remontées à la surface de l'eau pour former à nouveau une couche d'huile qui surnage : il y a décantation.
L'huile forme un mélange hétérogène avec l'eau.
Elle n’est donc pas miscible : le test de miscibilité est négatif.

Conclusion
Les deux liquides sont non miscibles car ils forment un mélange hétérogène.
2. Séparation des liquides non miscibles

Pour séparer des liquides non miscibles, on utilise un récipient que l’on appelle une ampoule à décanter.

Protocole pour séparer deux liquides :
  1. Placer l'ampoule à décanter sur un support pour qu'elle reste verticale.
  2. Vérifier que le robinet de l'ampoule est fermé.
  3. Verser le mélange dans l'ampoule à décanter.
  4. Laisser reposer le mélange (décantation) jusqu'à ce que l'un des liquides surnage entièrement.
  5. Placer un récipient sous le robinet de l'ampoule à décanter afin de récupérer le premier liquide.
  6. Lorsque la surface de séparation des liquides est proche du robinet, ralentir le débit de ce dernier (goutte à goutte) jusqu'à l'écoulement total du premier liquide.
  7. Placer un autre récipient pour récupérer le second liquide.
Exemple : Séparation de l'eau et de l'huile.
Séparation de l'huile et de l'eau à l'aide d'une ampoule à décanter
3. Observation microscopique de la miscibilité

Lorsque les liquides sont miscibles, les molécules de chacun des liquides restent entières. Elles se répartissent alors de façon aléatoire et homogène.

Exemple : La miscibilité d’un alcool (liquide) dans l’eau (liquide)

Miscibilité d'un alcool dans l'eau
Remarque 
Il est courant de confondre solubilité et miscibilité. La différence peut s’expliquer au niveau microscopique (au niveau des molécules).
Pour la solubilité, les molécules de la substance introduite (dans le liquide initial) se transforment en deux sortes d'ions (cations et anions). Ce sont les ions qui se répartissent alors de façon aléatoire et homogène.
Exemple 
Solubilité du sel (chlorure de sodium) dans l'eau

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