L’essentiel
Un mélange homogène est un mélange dont on ne peut pas distinguer les constituants à l’œil nu : il ne présente qu’une seule phase. L’eau salée, le vinaigre et l’air filtré en sont des exemples. Un mélange hétérogène, comme l’eau et l’huile, montre au contraire plusieurs phases visibles.
Mélange homogène ou hétérogène : la différence
Un mélange homogène a le même aspect partout : quel que soit l’endroit où tu prélèves un échantillon, il a la même composition. On n’y voit qu’une seule phase, c’est-à-dire une seule partie uniforme.
Un mélange hétérogène comporte au moins deux phases que l’on distingue à l’œil nu : des grains, des gouttes, des couches.
Une seule phase visible : mélange homogène. Plusieurs phases visibles : mélange hétérogène.
| Mélange homogène | Mélange hétérogène | |
|---|---|---|
| Aspect à l’œil nu | Une seule phase | Au moins deux phases |
| Constituants | Impossibles à distinguer | Visibles |
| Composition | La même partout | Variable selon l’endroit |
| Exemples | Eau sucrée, sirop dilué, air filtré | Eau et huile, eau boueuse, jus avec pulpe |
Des exemples de mélanges homogènes
Un mélange homogène n’est pas forcément liquide. Il existe aussi avec des gaz et des solides.
- Liquide et solide dissous : eau salée, eau sucrée, eau minérale, café filtré. Ce sont des solutions.
- Deux liquides miscibles : eau et éthanol, vinaigre, sirop et eau.
- Liquide et gaz dissous : eau gazeuse tant qu’aucune bulle ne se forme.
- Gaz : l’air filtré, qui contient surtout du diazote et du dioxygène.
- Solides : le laiton, un alliage de cuivre et de zinc.
Astuce : Deux liquides sont miscibles s’ils forment une seule phase, comme l’eau et l’alcool. Ils sont non miscibles s’ils forment deux couches, comme l’eau et l’huile.
Le cas du lait et les mélanges trompeurs
Le classement dépend de l’échelle d’observation. À l’œil nu, le lait paraît homogène. Au microscope, on y voit de petites gouttes de matière grasse en suspension dans l’eau : c’est une émulsion, donc un mélange hétérogène.
Un mélange peut aussi changer de type. Si tu ajoutes du sel à de l’eau jusqu’à ce qu’il n’arrive plus à se dissoudre, le sel en excès reste au fond. Le mélange devient hétérogène : une solution saturée et un dépôt solide.
De même, une boisson gazeuse paraît homogène dans sa bouteille fermée. Dès l’ouverture, des bulles apparaissent : on voit alors deux phases, un liquide et un gaz.
Mélange ou corps pur ?
Un corps pur est fait d’une seule espèce chimique : l’eau distillée, le fer, le dioxygène. Un mélange en contient au moins deux. L’aspect ne suffit pas à les distinguer : l’eau salée et l’eau distillée se ressemblent.
Une mesure permet de trancher. Un corps pur change d’état à température constante : on observe un palier. Pour la plupart des mélanges, il n’y a pas de palier net, et la température varie pendant le changement d’état.
En seconde, la composition d’un mélange s’exprime en pourcentage en masse : masse de l’espèce ÷ masse totale × 100.
- 30 g de sel dans 570 g d’eau : masse totale 600 g, soit 30 ÷ 600 × 100 = 5 % de sel en masse.
Comment séparer les constituants d’un mélange
La méthode dépend du type de mélange. Un mélange hétérogène se sépare par des moyens simples. Un mélange homogène demande de changer l’état d’un constituant.
| Mélange | Méthode | Principe |
|---|---|---|
| Hétérogène | Décantation | Le plus dense tombe au fond ou forme la couche du bas |
| Hétérogène | Filtration | Le filtre retient les particules solides |
| Homogène | Évaporation | L’eau s’évapore, le solide dissous reste |
| Homogène | Distillation | On vaporise puis on condense le constituant qui bout le plus tôt |
Astuce : Un filtre ne retire pas le sel de l’eau salée : les particules dissoutes passent à travers. L’eau filtrée reste donc salée.
Les erreurs à éviter
L’eau salée est un corps pur car elle paraît uniforme L’eau salée est un mélange homogène
Elle contient au moins deux espèces chimiques, même si on ne les distingue pas.
Un mélange homogène est forcément liquide Il peut être gazeux ou solide
L’air filtré et le laiton sont aussi des mélanges homogènes.
On sépare un mélange homogène par filtration On utilise l’évaporation ou la distillation
La filtration retient seulement les particules solides non dissoutes.
Exercices corrigés
1. Lequel de ces mélanges est homogène ?
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Eau sucrée. Le sucre dissous ne se voit plus : il n’y a qu’une seule phase.
2. Combien de phases compte un verre contenant de l’eau, de l’huile et du sable ?
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3. On distingue l’huile en haut, l’eau au milieu et le sable au fond : 3 phases.
3. Quelle technique sépare le sel de l’eau salée ?
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L’évaporation. L’eau s’évapore et le sel reste. Le filtre, lui, laisse passer le sel dissous.
4. L’eau et l’éthanol forment une seule phase. On dit que ces liquides sont :
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miscibles. Deux liquides qui se mélangent en une seule phase sont miscibles.
5. On verse trop de sel dans un verre d’eau : du sel reste au fond. Le mélange est alors :
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hétérogène. On voit deux phases : la solution saturée et le sel non dissous.
6. On dissout 12 g de sucre dans 188 g d’eau. Quel est le pourcentage en masse de sucre ?
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6 %. La masse totale vaut 12 + 188 = 200 g, et 12 ÷ 200 × 100 = 6 %.
Questions fréquentes
L’air est-il un mélange homogène ?
Oui, l’air filtré est un mélange homogène de gaz. L’air qui contient des poussières ou de la fumée, lui, peut être considéré comme hétérogène.
Le lait est-il un mélange homogène ?
Il le paraît à l’œil nu, mais il est hétérogène : le microscope révèle des gouttes de matière grasse en suspension.
Une solution est-elle un mélange homogène ?
Oui. Une solution est un mélange homogène obtenu en dissolvant un soluté dans un solvant.
Quelle est la différence entre un mélange et un corps pur ?
Un corps pur contient une seule espèce chimique. Un mélange en contient plusieurs, qu’il soit homogène ou hétérogène.