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Cours de Physique-chimie 4e - La molécule, interprétation des mélanges.


Note par nos Maxinautes :  
Objectif
La matière qui nous entoure est constituée de particules microscopiques appelées molécules. La notion de molécule permet-elle d'expliquer l'existence et la formation des mélanges ?
1. Corps purs et mélange
a. Les corps purs
Un corps pur est une matière formée d'un seul composant. Au niveau moléculaire, ce composant unique se caractérise par des molécules toutes identiques.

Un corps pur est constitué d'une seule sorte de molécules.

Exemple : Dans le dioxygène, il n'y a que des molécules de dioxygène; dans le diazote, il n'y a que des molécules de diazote; et dans l'eau, il n'y a que des molécule d'eau. Ce sont des corps purs.


 

Chaque corps pur est constitué de molécules différentes de celles des autres corps purs : les molécules de dioxygène sont différentes des molécules de diazote, qui sont elles-mêmes différentes des molécules d'eau, etc.

Un corps pur est caractérisé par des molécules qui lui sont propres.
b. Les mélanges
Un mélange est une matière formée de plusieurs constituants. Chacun de ses constituants est composé de molécules propres. Un mélange est donc une matière constituée de plusieurs sortes de molécules.

Exemple :

- L'air est un mélange car il est constitué de plusieurs sortes de molécules (essentiellement des molécules de dioxygène et de diazote).
En faisant l'approximation que l'air est composé de 80% de diazote et de 20% de dioxygène, on peut le représenter par un mélange contenant quatre fois plus de molécules de diazote que de molécules de dioxygène. (80 = 4×20)


Une solution aqueuse d'eau sucrée est un mélange, car elle est composée de molécules d'eau et de molécules de sucre.
2. Formation d'un mélange
a. Diffusion d'un gaz dans l'air
Exemple : diffusion du dioxyde d'azote dans l'air.

Lorsqu'un récipient contenant du dioxyde d'azote (gaz roux) est en contact avec un récipient contenant de l'air, le dioxyde d'azote pénètre dans le second récipient.



 

Interprétation moléculaire :
A cause de la forte agitation qui caractérise l'état gazeux, les molécules de dioxyde d'azote viennent s'intercaler entre les molécules de l'air,  et les molécules d'air viennent s'intercaler entre les molécules de dioxyde d'azote.
 
 
b. Diffusion d'un liquide dans l'eau
De la même manière, lorsqu'un soluté est dissous dans l'eau, ses molécules s'intercalent  entre les molécules d'eau sous l'effet de l'agitation moléculaire.
Dans l'eau liquide, l'agitation moléculaire est cependant nettement plus faible que dans un gaz : la diffusion s'y produit donc plus lentement.

Plus une eau est chaude, plus les molécules sont agitées. Il est donc plus facile de dissoudre un corps dans l'eau chaude que dans l'eau froide.
3. Conservation de la masse lors d'une dissolution.
Rappel : La masse se conserve lors de la dissolution d'un soluté dans un solvant.
La masse totale du soluté et du solvant est égale à la masse de la solution aqueuse obtenue.

Exemple : Si on dissout 10 g de sucre dans 200 g d'eau on obtient une solution aqueuse de masse :
m = 10 + 200 =  210 g.


Pendant une dissolution, ni le nombre de molécules du soluté , ni le nombre de molécules du solvant ne change.

La masse totale se conserve lors d'une dissolution car le nombre de chaque sorte de molécules ne change pas.
L'essentiel.
Un corps pur est une matière constituée d'une seule sorte de molécules.

Exemples de corps purs : l'eau, le dioxygène, le diazote.

Un corps pur est caractérisé par des molécules qui lui sont propres.
Un mélange est donc une matière constituée de plusieurs sortes de molécules.

Exemples de mélanges : l'air, une eau sucrée.

Un mélange se forme par diffusion dans un gaz ou dans un liquide : l'agitation des molécules leur permet de s'intercaler entre les molécules du corps avec lequel elles sont en contact.

La masse totale se conserve lors d'une dissolution car le nombre de chaque sorte de molécules ne change pas.
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