Fiche de révision · Physique-chimie 5eSéparer les constituants d'un mélange
2e trimestre · chapitre 6 sur 13
Chaque technique de séparation exploite une propriété : densité, taille des particules, état physique.
L'essentiel à retenir
- Décantation et filtration : mélanges hétérogènes.
- Ampoule à décanter : liquides non miscibles.
- Évaporation et distillation : mélanges homogènes.
- Potabilisation : dégrillage, décantation, filtration, désinfection.
- Limpide ne veut pas dire potable.
La leçon
1. Décantation et filtration
La décantation consiste à laisser reposer un mélange hétérogène : les particules solides plus denses tombent au fond, puis on récupère le liquide au-dessus. La filtration fait passer le mélange dans un papier filtre posé dans un entonnoir : le filtre retient les particules solides. Le liquide récupéré, le filtrat, est limpide mais peut rester un mélange : le sel dissous traverse le filtre.
Exemple
Eau boueuse : on la laisse décanter, puis on filtre le liquide du dessus pour obtenir un filtrat limpide.
2. L'ampoule à décanter
Elle sépare deux liquides non miscibles. On laisse reposer : le liquide le plus dense se place en bas. On ouvre le robinet pour faire couler le liquide du bas, et on le ferme quand la limite entre les deux liquides arrive au robinet.
Exemple
Mélange eau + huile : l'eau, plus dense, sort en premier ; l'huile reste dans l'ampoule.
3. Récupérer un soluté par évaporation
Pour récupérer un solide dissous, on fait évaporer le solvant. Le soluté reste au fond du récipient. Le solvant, lui, est perdu dans l'air.
Exemple
Dans les marais salants, l'eau de mer s'évapore au soleil et le sel est récolté.
4. La distillation
Elle sépare les constituants d'un mélange homogène de liquides, ou récupère le solvant d'une solution. On chauffe le mélange : la vapeur passe dans un réfrigérant, où elle se refroidit et se liquéfie. Le liquide recueilli est le distillat.
Distillation : vaporisation puis liquéfaction
Exemple
On distille de l'eau salée : le distillat est de l'eau distillée, sans sel ; le sel reste dans le ballon.
5. La chromatographie
Elle sépare les colorants d'une encre ou d'un sirop. On dépose une petite tache sur un papier, au-dessus du niveau du solvant. En montant dans le papier, le solvant entraîne chaque colorant plus ou moins haut.
Exemple
Une encre qui donne trois taches contient trois colorants ; une tache qui ne se sépare pas correspond à un seul colorant.
6. Rendre l'eau potable
Une usine de potabilisation enlève d'abord les gros déchets (dégrillage), puis laisse décanter l'eau. Elle la filtre ensuite sur du sable et du charbon. Enfin, elle la désinfecte au chlore ou à l'ozone pour tuer les microbes.
La méthode
Comment choisir une technique de séparation
- Observe le mélange : vois-tu plusieurs constituants (hétérogène) ou un seul aspect (homogène) ?
- Solide dans un liquide, mélange hétérogène : décantation puis filtration.
- Deux liquides non miscibles : ampoule à décanter.
- Mélange homogène : évaporation pour garder le soluté, distillation pour récupérer le liquide, chromatographie pour séparer des colorants.
Pièges à éviter
- La filtration ne retient pas les espèces dissoutes : un filtrat d'eau salée est limpide mais toujours salé.
- Une eau limpide n'est pas forcément potable : elle peut contenir des espèces dissoutes ou des microbes.
- Dans l'ampoule à décanter, c'est le liquide du bas, le plus dense, qui sort en premier par le robinet.
Vocabulaire
- Décantation
- Séparation par dépôt des particules au fond.
- Filtrat
- Liquide qui a traversé le filtre.
- Distillat
- Liquide recueilli lors d'une distillation.
- Potable
- Se dit d'une eau qu'on peut boire sans danger.
- Réfrigérant
- Partie refroidie du montage de distillation, où la vapeur se liquéfie.
- Chromatographie
- Technique qui sépare les colorants d'un mélange grâce à un solvant qui monte dans un papier.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Qu'est-ce que la décantation ?
Laisser reposer un mélange pour que les particules solides tombent au fond.
Qu'est-ce que le filtrat ?
Le liquide récupéré après une filtration.
La filtration retient-elle le sel dissous ?
Non : elle retient seulement les particules solides non dissoutes.
La suite dans Réviz
4 autres questions, 5 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Séparer un mélange hétérogène par décantation et par filtration
- Utiliser une ampoule à décanter pour séparer deux liquides non miscibles
- Récupérer un soluté par évaporation du solvant
- Décrire le principe de la distillation
- Séparer des colorants par chromatographie
- Décrire les étapes de la potabilisation de l'eau
Référence : Physique-chimie cycle 4, partie habituellement traitée en 5e (BO spécial n°11 du 26/11/2015, ajusté BO n°31 du 30/07/2020). Une erreur dans cette fiche ? Signale-la, elle sera corrigée.