Concepts Fondamentaux en Chimie

Point 3 : La Matière et ses Mélanges

Les substances sont formées par des particules identiques (atomes ou molécules).

Types de particules

• Éléments : des substances qui ne peuvent être décomposées en substances plus simples.
• Composés : leurs molécules sont constituées de deux ou plusieurs éléments.
• Mélanges : sont formés de deux ou plusieurs substances.

Types de mélanges

• Homogène : mélange dont les constituants ne sont pas distinguables à l'œil nu.
• Hétérogène : mélange dont les constituants sont distinguables à l'œil nu.

Les mélanges peuvent toujours être séparés par des procédés physiques.

Méthodes de séparation des mélanges

Méthodes mécaniques

• Sédimentation : laisser reposer un mélange de boues (constituées de particules en suspension dans l'eau) et attendre que les particules tombent au fond. Les deux couches sont ensuite séparées.
• Décantation : un processus semblable à la sédimentation, mais utilisé lorsque le mélange est constitué de liquides non miscibles.
• Centrifugation : similaire aux précédentes, mais utilisant une centrifugeuse, un conteneur qui tourne à grande vitesse.
• Lévigation : un procédé de séparation par densité, où un courant d'eau entraîne les matières légères.
• Filtration : utilisé pour séparer les particules solides du liquide à travers un filtre poreux qui laisse passer les liquides mais retient les solides.
• Séparation magnétique : utilisée dans l'industrie minière pour séparer le minerai des matériaux magnétiques de la gangue.

Cristallisation et évaporation à sec

• Cristallisation : processus pour obtenir le sel marin par évaporation de l'eau dans des bassins peu profonds.
• Évaporation à sec : si la taille des cristaux de soluté n'est pas une préoccupation, il est efficace de chauffer la solution à siccité dans un creuset.

• Distillation : il s'agit de chauffer lentement un mélange de liquides jusqu'à ce que chaque composant atteigne son point d'ébullition et s'évapore, puis se condense.

Les Solutions

Les solutions sont des mélanges homogènes stables. Elles se forment de :

• Soluté : la substance trouvée en plus faible proportion, qui change généralement d'état.
• Solvant : la substance trouvée en plus grande proportion, qui conserve généralement son état.

La solubilité d'une substance est la quantité maximale qui peut être dissoute dans 100 g d'eau.

En fonction de la relation entre le soluté et le solvant, une solution peut être :

• Diluée : la quantité de soluté est faible par rapport à sa solubilité maximale.
• Concentrée : la quantité de soluté est proche de sa solubilité maximale.
• Saturée : la solution contient la quantité maximale de soluté qu'elle peut dissoudre.

Calculs de concentration

• Pourcentage en masse : masse de soluté (g) / masse de la solution (g)
• Pourcentage en volume : volume de soluté (cm³) / volume de solution (cm³)
• Concentration massique (grammes / litre) : masse de soluté (g) / volume de la solution (L)

Point 4 : Loi de Coulomb

La Loi de Coulomb : F = K * q * Q / d2

Point 5 : Structure Atomique

• Numéro atomique (Z) = Nombre de protons
• Nombre de masse (A) = Nombre de protons + Nombre de neutrons
• Nombre de protons = Nombre d'électrons (dans un atome neutre)

Exemple

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