Nous expliquons ce que sont les mélanges et quelles sont leurs caractéristiques générales. De plus, les types de mélanges qui existent et des exemples.
Quels sont les mélanges ?
On parle de mélange lorsque deux ou plusieurs substances sont combinées sans se joindre par des liaisons chimiques . Dans la vie de tous les jours, des mélanges nous entourent, par exemple, de nombreux fluides biologiques , comme le sang, sont des mélanges d’un point de vue chimique.
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Méthodes de séparation des mélanges
Un mélange ne peut être défini comme tel que lorsque les substances individuelles peuvent être réobtenues en appliquant des procédures de séparation physique. Si le mélange génère un certain type de réaction chimique, les mécanismes de séparation physique ne peuvent pas être utilisés. Les méthodes physiques les plus couramment utilisées pour séparer les mélanges sont la filtration, la décantation et la distillation.
- Filtration . Il est utilisé pour séparer les petites particules de solides en suspension dans les liquides. Pour séparer les composants, on utilise un système poreux, par exemple un tamis, de sorte que les particules solides plus grosses que les trous du tamis y soient piégées, tandis que le liquide s’écoule à travers les trous.
- s’installer . Il est utilisé pour séparer les solides en suspension dans les liquides et également les liquides non miscibles (qui ne se dissolvent pas les uns dans les autres). La séparation est basée sur la différence de densités des composants du mélange. Habituellement, une ampoule à décanter est utilisée.
- distillation . Il est utilisé pour séparer les mélanges liquides. La séparation s’effectue par différences de points d’ébullition : le liquide de plus bas point d’ébullition passe en phase vapeur, est ensuite condensé (à l’aide de condenseurs) puis est récupéré dans un autre récipient. Le liquide avec le point d’ébullition le plus élevé reste dans le récipient d’origine où se trouvait le mélange.
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Caractéristiques des mélanges
- Ses composants peuvent être séparés . Les mélanges sont générés par la combinaison de substances sous certaines conditions (chaleur, pression, etc.). Par conséquent, ils peuvent également être séparés en leurs composants individuels et récupérés en appliquant des procédures de séparation physique, telles que la filtration ou la centrifugation (une méthode de séparation des solides mélangés à des liquides qui utilise la force rotative).
- Ils ont des compositions variables . Ceci est particulièrement valable dans le cas de mélanges qui se produisent dans la nature, comme l’ air , le sol ou l’eau de mer , qui peuvent à un moment donné avoir une concentration plus élevée de sels , d’azote , de solides en suspension, etc.
- Ils ne forment pas de liaisons chimiques . Il doit être clair qu’un mélange n’est pas une substance chimique, ce qui signifie qu’il ne résulte pas de réactions chimiques. C’est pourquoi il n’y a pas de changement énergétique net dans le processus de mélange, bien que dans certaines solutions, il y ait un dégagement de chaleur, qui peut être très intense (comme lorsqu’on essaie de faire une solution d’acide sulfurique ou d’hydroxyde de sodium). .
- Ils peuvent être radioactifs . Certains mélanges peuvent être réactifs dans certaines conditions. Par exemple, dans un moteur à combustion interne, l’essence ou le diesel se mélange à l’air et cela déclenche l’allumage du moteur.
- Ils n’ont pas de formule chimique . Ils ne peuvent pas être représentés par une formule chimique. Comme ils ne sont pas composés de proportions définies des éléments qui les composent, les mélanges ne peuvent pas être exprimés par une formule, comme c’est le cas pour les substances de composition connue.
- Ils peuvent avoir une ou plusieurs phases . Dans de nombreux mélanges, il existe au moins deux phases qui peuvent être distinguées l’une de l’autre, l’une est appelée phase dispersée et l’autre phase dispersante. Le dispersant est la phase prédominante au sein de laquelle se situe la phase dispersée. D’autre part, certains mélanges, comme les solutions, n’ont qu’une seule phase.
- Certaines propriétés physico-chimiques de la phase dispersante peuvent varier . Les substances qui composent le mélange conservent leur nature chimique, mais certaines propriétés physico-chimiques de la phase dispersante peuvent varier du fait de la présence de la phase dispersée. Par exemple, le point d’ébullition de l’eau est augmenté et son point de congélation est diminué en ajoutant un soluté. Ce phénomène est connu sous le nom de « descente cryoscopique » et est important à prendre en compte dans la fabrication de divers produits.
Types de mélanges
Les deux principaux types de mélanges sont :
- Mélanges homogènes . Ses composants ne peuvent être distingués ni à l’œil nu ni à l’aide d’une loupe ou d’un microscope , car ils sont intégrés de manière totalement uniforme. Ils peuvent être liquides, gazeux ou solides, l’état final dépend généralement du solvant. Les mélanges homogènes les plus courants sont des solutions de solides dans des liquides ou de solides dans des solides, tels que les alliages utilisés en métallurgie.
- mélanges hétérogènes . Ils présentent des discontinuités, ce qui se traduit souvent par la formation de phases bien discernables à l’œil nu.
Exemples de mélanges
Quelques mélanges homogènes :
- L’eau de Javel commerciale, qui peut avoir des concentrations variables d’hypochlorite de sodium (NaClO).
- un café au lait
- une saumure
- teinture d’iode
- Certains alliages métalliques ( acier , alliage fer et carbone )
- sucre dans l’eau
Quelques mélanges hétérogènes :
- Le sang
- le sol
- sable dans l’eau
- Huile et vinaigre
- le ciment
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