Matière · Cinquième
Mélange homogène, mélange hétérogène, corps pur : définitions et 30 exemples
Cours de 5e : différence entre mélange homogène et hétérogène, critère à l’œil nu, corps pur, 30 exemples classés, l’air et les boissons, exercices corrigés.
Réponse en 30 secondes
Un mélange est homogène quand on ne distingue qu’un seul constituant à l’œil nu (eau salée, air, sirop) et hétérogène quand on en distingue au moins deux (eau et sable, vinaigrette, granit). Un corps pur n’est constitué que d’une seule espèce chimique : l’eau distillée, le sel, le fer.
Trois verres sur la table
Posez côte à côte trois verres. Dans le premier, de l’eau distillée. Dans le second, de l’eau dans laquelle on a dissous une cuillerée de sel. Dans le troisième, de l’eau dans laquelle on a versé une cuillerée de sable. Les deux premiers sont identiques à l’œil : transparents, incolores, sans rien qui flotte ni se dépose. Le troisième est différent : les grains de sable sont visibles, ils tombent au fond, l’eau au-dessus est peut-être trouble.
Pourtant, seul le premier verre contient un corps pur. Le second est un mélange, mais un mélange dont on ne voit pas les constituants : il est homogène. Le troisième est aussi un mélange, dont on voit les constituants : il est hétérogène. Tout le chapitre tient dans ces trois verres, et dans la question qu’ils posent : comment savoir ce qu’il y a dans une matière quand l’œil ne suffit pas ?
Le programme de 5e demande de savoir distinguer un mélange homogène d’un mélange hétérogène, de connaître la notion de corps pur, de citer des exemples de la vie courante, et de comprendre que l’air et les boissons sont des mélanges. Cette page donne les définitions, un tableau de trente exemples classés, et les méthodes qui permettent de trancher quand l’œil ne le peut pas.
Définitions
Une espèce chimique est une sorte de matière bien définie : l’eau, le sel (chlorure de sodium), le sucre (saccharose), le fer, le dioxygène. Chaque espèce chimique a des propriétés qui lui sont propres : sa température de fusion, sa température d’ébullition, sa masse volumique, sa couleur, sa solubilité.
Un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique. L’eau distillée ne contient que de l’eau ; un lingot d’or à 24 carats ne contient que de l’or ; le sucre en morceaux est du saccharose presque pur ; le dioxygène d’une bouteille médicale est un corps pur. Un corps pur a des propriétés fixes : l’eau pure bout à 100 °C et gèle à 0 °C sous la pression atmosphérique normale, quelle que soit sa provenance.
Un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques. Ses propriétés dépendent des proportions : l’eau salée bout à 100,5 °C ou 102 °C selon la quantité de sel, et gèle en dessous de 0 °C. On classe les mélanges selon leur aspect :
- un mélange est hétérogène quand on peut y distinguer au moins deux constituants à l’œil nu : deux couches, des grains, des bulles, un trouble, des morceaux ;
- un mélange est homogène quand on ne distingue qu’un seul constituant à l’œil nu : il a le même aspect en tout point, même s’il contient en réalité plusieurs espèces chimiques.
Le mot homogène vient du grec homos (semblable) et genos (origine, nature) : « de même nature partout ». Hétérogène vient de heteros (autre) : « de natures différentes ». Un mélange homogène de liquides ou de solides dissous s’appelle aussi une solution : l’eau salée est une solution de sel dans l’eau ; le liquide qui dissout est le solvant, ce qui est dissous est le soluté.
Le critère : « à l’œil nu »
Le programme fixe le critère : on classe un mélange d’après ce que l’on voit à l’œil nu, sans loupe ni microscope. Ce choix est pratique, il permet de classer sans instrument, mais il a une conséquence qu’il faut comprendre : le classement dépend de l’échelle d’observation.
Le lait est l’exemple classique. À l’œil nu, il est blanc, uniforme, sans rien de visible : homogène. Au microscope, on découvre des milliards de gouttelettes de matière grasse, de 1 à 10 micromètres, en suspension dans l’eau : hétérogène à cette échelle. Même chose pour le sang, rouge uniforme à l’œil, rempli de globules au microscope ; pour la mayonnaise, la peinture, la brume. Ces mélanges de gouttelettes ou de particules trop petites pour être vues s’appellent des émulsions (liquide dans liquide) ou des suspensions (solide dans liquide) ; le programme de 5e les range parmi les mélanges homogènes, avec cette réserve.
À l’inverse, un mélange peut paraître hétérogène de loin et homogène de près : une plage vue d’avion est une bande uniforme, un sac de sable est un mélange hétérogène de grains de tailles et de couleurs différentes. Quand on classe, on précise donc toujours à quelle échelle on observe ; au collège, c’est l’œil nu, à distance normale.
Trente exemples classés
| Matière | Classement | Constituants | Remarque |
|---|---|---|---|
| Eau distillée | corps pur | eau | seul « eau » qui soit pur |
| Eau du robinet | homogène | eau, sels minéraux, chlore | potable, pas pure |
| Eau minérale | homogène | eau, sels minéraux (étiquette) | résidu sec 20 à 2 000 mg/L |
| Eau de mer | homogène | eau, sels (35 g/L) | hétérogène s’il y a du sable ou des algues |
| Eau gazeuse (bouteille ouverte) | hétérogène | eau, CO₂ dissous et en bulles | homogène tant que les bulles n’apparaissent pas |
| Sirop de menthe pur | homogène | eau, sucre, colorants, arômes | plusieurs colorants (chromatographie) |
| Jus d’orange avec pulpe | hétérogène | eau, sucres, acides, pulpe | homogène si filtré |
| Lait | homogène (œil nu) | eau, matières grasses, protéines, lactose | hétérogène au microscope (émulsion) |
| Vinaigrette | hétérogène | huile, vinaigre (eau, acide) | deux couches après repos |
| Mayonnaise | homogène (œil nu) | huile, jaune d’œuf, moutarde | émulsion stabilisée par le jaune |
| Café filtre | homogène | eau, substances extraites | hétérogène avec du marc |
| Thé en infusion | homogène | eau, tanins, caféine | les feuilles retirées |
| Chocolat chaud | homogène (œil nu) | lait, cacao, sucre | des particules de cacao au fond après repos |
| Soupe de légumes | hétérogène | eau, morceaux | homogène si mixée finement |
| Air | homogène | diazote, dioxygène, argon, CO₂, vapeur d’eau | mélange de gaz |
| Brouillard | hétérogène | air, gouttelettes d’eau | on voit le trouble |
| Fumée | hétérogène | air, particules solides | visible |
| Dioxygène (bouteille) | corps pur | dioxygène | gaz pur |
| Sel de table | corps pur (presque) | chlorure de sodium | plus quelques additifs (iode, antiagglomérant) |
| Sucre en morceaux | corps pur (presque) | saccharose | pureté supérieure à 99,7 % |
| Sable de plage | hétérogène | grains de quartz, coquillages, débris | grains de couleurs différentes |
| Granit | hétérogène | quartz, feldspath, mica | cristaux visibles |
| Béton | hétérogène | ciment, sable, gravier, eau | graviers visibles |
| Acier | homogène | fer, carbone (< 2 %) | alliage : mélange homogène solide |
| Laiton | homogène | cuivre (70 %), zinc (30 %) | alliage doré |
| Or 18 carats | homogène | or (75 %), cuivre, argent | l’or 24 carats est un corps pur |
| Fer (clou) | corps pur (presque) | fer | avec des traces de carbone |
| Pièce de 1 euro | hétérogène | deux alliages (couronne et cœur) | deux couleurs visibles |
| Encre de stylo | homogène | eau, colorants, solvants | plusieurs colorants |
| Pizza | hétérogène | pâte, sauce, fromage… | on distingue tout |
Sources : composition de l’air d’après le CRC Handbook of Chemistry and Physics ; salinité d’après l’UNESCO ; alliages d’après les fiches de la Monnaie de Paris et de l’Institut du cuivre ; étiquettes de produits alimentaires.
Quelques leçons de ce tableau. Les alliages (acier, laiton, bronze, or 18 carats) sont des mélanges homogènes solides : on a fondu ensemble deux métaux qui se sont mêlés à l’échelle des atomes. La plupart des boissons sont des mélanges homogènes dont la composition figure sur l’étiquette. Presque aucun « corps pur » de la vie courante ne l’est parfaitement : le sel de table contient des additifs, le sucre quelques traces ; en pratique, on appelle corps pur une substance dont la pureté dépasse 99 %.
L’air est un mélange
L’air est invisible, inodore, uniforme : rien ne laisse deviner qu’il est un mélange. Il a fallu attendre la fin du XVIIIe siècle et les expériences de Lavoisier pour établir que l’air contient un gaz qui entretient la combustion et la respiration, le dioxygène, et un gaz qui ne l’entretient pas, le diazote. Aujourd’hui, on connaît sa composition avec précision.
Trois preuves que l’air est un mélange et non un corps pur. D’abord, la combustion : une bougie sous une cloche s’éteint quand elle a consommé le dioxygène, alors qu’il reste quatre cinquièmes de gaz ; ce gaz restant, le diazote, n’a pas les mêmes propriétés que l’air. Ensuite, la liquéfaction : refroidi vers −190 °C, l’air devient liquide et, quand on le réchauffe, ses constituants s’évaporent à des températures différentes (le diazote à −196 °C, le dioxygène à −183 °C) ; c’est ainsi que les usines Air Liquide séparent chaque jour des milliers de tonnes de dioxygène et de diazote. Enfin, la composition variable : la teneur en vapeur d’eau change avec le temps, celle en dioxyde de carbone a augmenté de 280 à plus de 420 parties par million depuis 1850. Un corps pur a une composition fixe ; l’air n’en a pas.
Exemple 1 — Une pièce de 50 m³
Une salle de classe contient environ 50 m³ d’air. Quel volume de dioxygène contient-elle ?
Le dioxygène représente 21 % du volume : 50 × 21 / 100 = 10,5 m³, soit 10 500 L. Le diazote : 50 × 78 / 100 = 39 m³. Le dioxyde de carbone, à 0,04 % : 50 × 0,04 / 100 = 0,02 m³ = 20 L ; dans une salle occupée, cette valeur monte vite à 0,1 ou 0,2 % (50 à 100 L), ce que mesurent les capteurs de CO₂ qui indiquent quand aérer.
Les boissons : lire une étiquette
Presque toutes les boissons sont des mélanges homogènes, et leur étiquette le prouve. Une eau minérale indique sa composition en sels minéraux en milligrammes par litre : calcium, magnésium, sodium, bicarbonates, sulfates… et son résidu sec, la masse de solide qui resterait si l’on évaporait un litre. Un soda liste eau, sucre, dioxyde de carbone, colorant, acidifiant, arômes. Un jus de fruits indique sa teneur en sucres.
| Eau | Calcium (mg/L) | Magnésium (mg/L) | Sodium (mg/L) | Bicarbonates (mg/L) | Résidu sec à 180 °C (mg/L) |
|---|---|---|---|---|---|
| Eau distillée | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Eau de source faiblement minéralisée (type Mont Roucous) | 1,2 | 0,2 | 2,8 | 5 | 19 |
| Evian | 80 | 26 | 6,5 | 360 | 345 |
| Vittel | 240 | 42 | 5 | 384 | 841 |
| Contrex | 468 | 74 | 9 | 372 | 2 078 |
| St-Yorre (gazeuse) | 90 | 11 | 1 708 | 4 368 | 4 774 |
Sources : étiquettes des producteurs, 2025 ; valeurs arrondies.
Le résidu sec est la traduction chiffrée de « mélange homogène » : un litre de Contrex, parfaitement limpide, contient plus de 2 g de solides dissous, cinq fois plus que l’Evian, et une eau distillée n’en contient aucun. Voici comment on calcule la proportion d’un constituant dans un mélange, ce que l’on appelle son pourcentage massique :
Exemple 2 — Le sucre d’un soda
Une canette de 33 cL de soda contient 35 g de sucre. La masse de la boisson est d’environ 340 g. Quel est le pourcentage massique de sucre ?
35 / 340 × 100 ≈ 10 %. Autrement dit, un dixième de la masse de la boisson est du sucre : sept morceaux de 5 g dans une canette. Le soda est un mélange homogène (rien de visible), mais sa composition est loin d’être celle de l’eau. L’eau de mer, à 35 g de sel par kilogramme, a un pourcentage massique de sel de 3,5 %.
Exemple 3 — Homogène, hétérogène ou pur ?
Classer : un glaçon d’eau du robinet ; de l’eau gazeuse dans une bouteille fermée ; la même bouteille ouverte et versée ; un morceau de granit ; une cuillerée de miel.
Glaçon d’eau du robinet : mélange homogène (les sels minéraux sont dans la glace ; il paraît uniforme, parfois avec des bulles d’air emprisonnées qui le rendraient hétérogène). Eau gazeuse fermée : homogène, le gaz est dissous. Versée dans un verre : hétérogène, on voit les bulles. Granit : hétérogène, cristaux de plusieurs couleurs visibles. Miel : homogène à l’œil nu (eau, sucres, arômes) ; s’il cristallise, il devient hétérogène.
Corps pur : comment le prouver
Puisqu’un mélange homogène ressemble à un corps pur, il faut une méthode pour trancher. Elle repose sur une propriété des corps purs : leurs caractéristiques physiques sont fixes. L’eau pure bout à 100,0 °C et fond à 0,0 °C (sous 1 013 hPa), sa masse volumique est de 1,000 g/mL à 4 °C. Un mélange a des valeurs différentes, qui dépendent de sa composition.
Tester si un liquide transparent est de l’eau pure
- Mesurer sa masse volumique : peser un volume connu. L’eau pure donne 1,00 g/mL ; l’eau salée à 35 g/L donne 1,025 g/mL ; l’eau sucrée à 10 % donne 1,04 g/mL.
- Le porter à ébullition avec un thermomètre : l’eau pure se stabilise exactement à 100 °C (à la pression normale) ; l’eau salée bout au-dessus, et sa température monte pendant l’ébullition parce qu’elle se concentre.
- Le refroidir : l’eau pure gèle à 0 °C avec un palier de température ; une solution gèle en dessous, sans palier net.
- Évaporer quelques millilitres dans une coupelle propre : l’eau pure ne laisse aucune trace ; un mélange laisse un résidu blanc ou coloré.
- Conclure : si toutes les mesures correspondent au corps pur, le liquide est de l’eau pure (à la précision des appareils). Une seule mesure qui s’écarte suffit à prouver qu’il s’agit d’un mélange.
La page sur les changements d’état explique pourquoi un corps pur change d’état à température constante alors qu’un mélange ne le fait pas : c’est le critère le plus utilisé au collège. La masse volumique est l’autre grandeur caractéristique accessible en classe ; le tableau des masses volumiques donne les valeurs de référence.
Séparer pour prouver
La meilleure preuve qu’une matière est un mélange, c’est de séparer ses constituants. Si l’on obtient au moins deux substances aux propriétés différentes, c’était un mélange ; si toutes les tentatives ne donnent qu’une seule substance, c’était probablement un corps pur. La page sur la séparation des mélanges détaille les techniques ; en voici la logique.
Pour un mélange hétérogène, la séparation est simple : la décantation (laisser reposer) et la filtration (retenir les particules sur un filtre) isolent le solide du liquide, ou deux liquides non miscibles. Pour un mélange homogène, il faut exploiter une propriété invisible : l’évaporation récupère le solide dissous, la distillation récupère le liquide pur, la chromatographie sépare les colorants d’une encre. Une eau salée filtrée reste salée ; distillée, elle donne de l’eau pure d’un côté et du sel de l’autre, preuve qu’elle en contenait deux.
Exemple 4 — Prouver que le sirop est un mélange
Un sirop de grenadine est rouge, limpide, homogène. Comment prouver qu’il contient plusieurs espèces chimiques ?
Trois expériences : 1) Évaporer quelques gouttes : il reste un résidu rouge collant (sucre et colorants), donc autre chose que de l’eau. 2) Chromatographie d’une goutte de sirop : plusieurs taches de couleurs différentes apparaissent, donc plusieurs colorants. 3) Distiller : le distillat est incolore et bout à 100 °C (c’est de l’eau), le résidu du ballon est un sirop de plus en plus foncé. Chaque expérience isole au moins deux substances : le sirop est bien un mélange homogène.
Un peu d’histoire
L’idée de corps pur est récente. Pendant deux mille ans, la matière a été pensée comme un mélange de quatre éléments, terre, eau, air et feu, dans des proportions variables. C’est Antoine Lavoisier qui, dans son Traité élémentaire de chimie de 1789, propose de considérer comme substance simple tout ce que l’on ne parvient pas à décomposer, et qui montre que l’eau, tenue pour un élément depuis Aristote, est en réalité composée d’hydrogène et d’oxygène, tandis que l’air est un mélange de plusieurs gaz.
La distinction entre mélange et composé est précisée en 1799 par Joseph Louis Proust, avec la loi des proportions définies : un composé pur a toujours la même composition (l’eau contient toujours 11,2 % d’hydrogène et 88,8 % d’oxygène en masse), alors qu’un mélange peut en avoir n’importe laquelle. Cette loi, vivement contestée par Berthollet, est confirmée par les mesures et fonde la chimie moderne : elle permet à John Dalton de proposer en 1808 que la matière est faite d’atomes qui s’associent en proportions fixes.
Le mot solution, pour désigner un mélange homogène liquide, date du XVIe siècle (du latin solvere, dissoudre). Le microscope, inventé vers 1600, a peu à peu révélé que bien des « homogènes » de l’œil étaient des hétérogènes de près : Antoni van Leeuwenhoek décrit les globules du sang en 1674 et les gouttelettes du lait en 1675.
Les erreurs classiques
Confondre homogène et pur. Un mélange homogène a un seul aspect mais plusieurs constituants. Un corps pur a un seul constituant. L’eau salée est homogène et n’est pas pure.
Croire que transparent ou incolore signifie eau pure. Voir plus haut : l’aspect ne renseigne pas sur la composition.
Classer d’après ce que l’on sait au lieu de ce que l’on voit. Le critère de 5e est visuel : le lait est homogène à l’œil nu, même si l’on sait qu’il contient des gouttelettes. On peut ajouter la précision « hétérogène au microscope », mais le classement demandé est celui de l’œil nu.
Oublier que les gaz et les solides peuvent être des mélanges. L’air est un mélange homogène gazeux ; le laiton est un mélange homogène solide ; le granit est un mélange hétérogène solide. Les mélanges ne sont pas que des liquides.
Confondre dissoudre et fondre. Le sucre se dissout dans l’eau (il se disperse, on obtient un mélange homogène) ; il fond dans une casserole chaude (il passe à l’état liquide, seul). « Le sucre fond dans le café » est une expression courante mais fausse en physique.
Penser que les proportions sont fixes dans un mélange. On peut faire de l’eau salée à 1 g/L ou à 300 g/L ; c’est un corps pur qui a une composition fixe.
Exercices corrigés
Du classement simple à l’interprétation d’étiquettes et de mesures.
Classer
Classer en corps pur, mélange homogène ou mélange hétérogène : eau de pluie recueillie dans un seau ; sucre en poudre ; muesli ; huile d’olive ; eau et huile ; dioxygène médical ; thé au citron avec des morceaux de citron ; bronze.
Voir la correction
Eau de pluie : mélange homogène (gaz et poussières dissous, parfois hétérogène s’il y a des débris). Sucre : corps pur (saccharose). Muesli : hétérogène. Huile d’olive : mélange homogène (plusieurs corps gras, arômes). Eau et huile : hétérogène (deux couches). Dioxygène : corps pur. Thé au citron avec morceaux : hétérogène. Bronze : mélange homogène (alliage cuivre-étain).
Justifier
- Pourquoi dit-on que l’eau salée est un mélange homogène et non un corps pur ?
- Un élève affirme : « L’eau minérale est transparente, donc c’est un corps pur. » Que lui répondre ?
- Pourquoi l’air est-il un mélange homogène et le brouillard un mélange hétérogène ?
Voir la correction
- Elle a un seul aspect (homogène) mais contient deux espèces chimiques, l’eau et le sel (mélange). Preuve : l’évaporation laisse du sel.
- La transparence est un aspect, pas une composition : l’étiquette indique des sels minéraux dissous (calcium, magnésium…) ; l’eau minérale est un mélange homogène.
- Dans l’air, les gaz sont mélangés à l’échelle des molécules : aucun constituant visible. Dans le brouillard, des gouttelettes d’eau liquide sont en suspension dans l’air : on voit le trouble, deux constituants sont distinguables.
Lire une étiquette
Une eau minérale indique : calcium 240 mg/L, magnésium 42 mg/L, sodium 5 mg/L, bicarbonates 384 mg/L, sulfates 400 mg/L, résidu sec 841 mg/L.
- Cette eau est-elle un corps pur ? Justifier.
- Quelle masse de solide resterait-il après évaporation complète d’une bouteille de 1,5 L ?
- Quel est le pourcentage massique de solides dissous dans cette eau (1 L pèse environ 1 000 g) ?
- Combien de bouteilles de 1,5 L faudrait-il boire pour absorber 1 g de calcium ?
Voir la correction
- Non : elle contient plusieurs espèces dissoutes ; c’est un mélange homogène.
- 841 mg/L × 1,5 L ≈ 1 260 mg ≈ 1,26 g.
- 0,841 g / 1 000 g × 100 ≈ 0,084 % : très peu en masse, mais pas zéro.
- Une bouteille apporte 240 × 1,5 = 360 mg. 1 000 / 360 ≈ 2,8 bouteilles, soit environ 4,2 L.
Le glaçon et les bulles
On fabrique deux glaçons : l’un avec de l’eau du robinet, l’autre avec de l’eau distillée préalablement bouillie. Le premier est trouble, avec des bulles ; le second est transparent.
- Le glaçon trouble est-il homogène ou hétérogène ? Pourquoi ?
- D’où viennent les bulles ?
- Pourquoi avoir fait bouillir l’eau distillée avant de la congeler ?
- Le glaçon transparent d’eau distillée est-il un corps pur ?
Voir la correction
- Hétérogène : on distingue des bulles (gaz) dans la glace (solide).
- De l’air dissous dans l’eau du robinet, qui se dégage quand l’eau gèle et reste piégé.
- Pour chasser les gaz dissous : l’ébullition fait sortir l’air, le glaçon est ensuite sans bulles.
- Oui : une seule espèce chimique, l’eau, sans sels ni gaz dissous.
Une mesure pour trancher
Trois flacons A, B, C contiennent des liquides incolores et limpides. On mesure : A bout à 100 °C, sa masse volumique est 1,00 g/mL et il ne laisse aucun résidu à l’évaporation. B bout à 101,5 °C, masse volumique 1,03 g/mL, résidu blanc. C bout à 78 °C, masse volumique 0,79 g/mL, pas de résidu.
- Lequel est de l’eau pure ? Justifier.
- Que peut-on dire de B ?
- C peut-il être un corps pur ? Lequel, sachant que l’éthanol bout à 78 °C avec une masse volumique de 0,79 g/mL ?
- Pourquoi une seule des trois mesures n’aurait-elle pas suffi pour A ?
Voir la correction
- A : toutes ses caractéristiques sont celles de l’eau pure.
- B est un mélange homogène : une solution aqueuse d’un solide (résidu blanc, sans doute du sel), qui modifie l’ébullition et la masse volumique.
- Oui : ses caractéristiques correspondent à celles de l’éthanol pur. (Pour en être sûr, on vérifierait d’autres propriétés, comme la température de fusion.)
- Un mélange peut avoir une caractéristique égale à celle de l’eau par hasard (par exemple une masse volumique de 1,00 g/mL pour un mélange eau-alcool-sucre bien dosé) ; plusieurs mesures concordantes rendent la conclusion fiable.
Composition de l’air d’une bouteille
Une bouteille de 1,5 L est remplie d’air. La masse volumique de l’air est d’environ 1,2 g/L.
- Quelle masse d’air contient la bouteille ?
- Quel volume de dioxygène et de diazote contient-elle (21 % et 78 % en volume) ?
- On fait brûler une bougie dans la bouteille fermée : elle s’éteint. Quel gaz a-t-elle consommé ? L’air restant est-il encore un mélange ?
- Pourquoi la combustion est-elle une preuve que l’air est un mélange ?
Voir la correction
- 1,2 × 1,5 = 1,8 g.
- Dioxygène : 1,5 × 0,21 ≈ 0,32 L ; diazote : 1,5 × 0,78 ≈ 1,17 L.
- Le dioxygène (en partie : une bougie s’éteint avant de l’avoir tout consommé). L’air restant est encore un mélange : diazote, argon, dioxyde de carbone produit, vapeur d’eau, reste de dioxygène.
- Parce qu’elle consomme un constituant sans toucher aux autres : le gaz restant n’a plus les mêmes propriétés (il n’entretient plus la combustion). Un corps pur serait consommé en entier ou pas du tout.
Quiz : dix questions pour vérifier
Fiche : ce qu’il faut retenir
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre un mélange homogène et un mélange hétérogène ?
Dans un mélange homogène, on ne distingue pas les constituants à l’œil nu : l’ensemble a le même aspect partout, comme l’eau salée ou l’air. Dans un mélange hétérogène, on en distingue au moins deux : des grains, une couche, un trouble, comme l’eau boueuse, la vinaigrette ou le granit. Le critère du programme est « à l’œil nu ».
L’eau du robinet est-elle un corps pur ?
Non, c’est un mélange homogène : elle contient des sels minéraux dissous (calcium, magnésium, sodium, bicarbonates) et un peu de chlore, invisibles. L’étiquette d’une eau minérale en donne la composition en mg/L. Le seul corps pur qu’on appelle « eau » est l’eau distillée, obtenue par distillation.
Le lait est-il homogène ou hétérogène ?
À l’œil nu, homogène : il est blanc et uniforme. Au microscope, on voit des gouttelettes de matière grasse en suspension dans l’eau : il est hétérogène à cette échelle. Le programme de 5e s’appuie sur l’observation à l’œil nu ; le lait y est donc classé homogène, avec la remarque que le classement dépend de l’instrument d’observation.
L’air est-il un corps pur ?
Non. L’air est un mélange homogène de gaz : environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, 1 % d’argon, 0,04 % de dioxyde de carbone, plus de la vapeur d’eau en proportion variable. On ne distingue aucun constituant, mais on peut les séparer par distillation de l’air liquéfié, ce qui prouve qu’il s’agit d’un mélange.
Comment savoir si un liquide transparent est un corps pur ?
L’aspect ne suffit pas : de l’eau sucrée est aussi transparente que de l’eau pure. On mesure une propriété caractéristique : la température d’ébullition (100 °C pour l’eau pure, un peu plus pour l’eau salée), la température de solidification (0 °C), la masse volumique (1,00 g/mL). Si les valeurs correspondent à celles du corps pur, c’en est un ; sinon, c’est un mélange.
Un mélange homogène peut-il devenir hétérogène ?
Oui. De l’eau sucrée saturée dans laquelle on ajoute encore du sucre devient hétérogène : le sucre en excès ne se dissout plus et se dépose au fond. Une eau gazeuse homogène en bouteille fermée devient hétérogène quand on l’ouvre : des bulles de gaz apparaissent. Refroidir une solution peut aussi faire cristalliser le solide dissous.