rotlon

rotlon
des constituonts
d'un mélange
eaux naturelles qui ruissellent aprés un orage sont troubles.
Elles contiennent d'autres substances que I'eau : ce sont des mélanges.
Les eaux naturelles (eau de mer, eau de riviére, eau de source, ...), méme quand
elles sont limpides, contiennent d'autres substances : ce sont aussi des
mélanges.
Les
O
O
Comment sépare-t-on I'eau des substances avec lesquelles eIIe est mélangée
Qu'est-ce que l'eau pure ?
Ce randonneur ut¡lise un
filtre spéc¡al pour rendre
potable l'eau du ruisseau.
Que veut dire
filtre
?
Triste spectacle que celui
d'une inondat¡on, Pourquo¡
l'eau est-elle trouble ?
\06
?
Un peu d'histoÚe
Un alchimiste du xvf siécle distil-
le un liquide pour le purifier.
L'utilisation de l'alambic est
depuis longtemps courante pour
effecteur cette opérat¡on.
Aujourd'hui
L'alambic est utilisé
pour séparer l'eau et
l'alcoold'un vin.
o Décanler
unliquide
hétérogéne
pour le rend"e
homogéne
feau prélevée dans une rivi¿re est
amenée dans un bassin de décanta-
o
Fil.l¡-rer un
liquide lrouble
pour le rend"e
li'lr'pide
t¡on. Pourquoi?
o
Réaliser
une diet-illaacion
?our obleni"
une eau Pure
IQJ
Séparation des constituants d'un mélange
ffibgemm€?s Leffi Hñqe*ade f,cmpÉdc
Préparation
Versons du jus d'orange dans un
bécher et laissons le reposer.
Décantation
Observons le jus d'orange au
bout de q uelq ues instants.
Filtration
Versons le jus décanté sur e
papier-filtre p lacé dans l'enton'
noir.
Partie limpide
Dépót
Jus d orange
-- *
Jus d'orange avant décan-
tat
io n.
Jus d'orange aprés décan-
Jus d'ora nge
filtré.
tation.
Feux-tu répomdre
?
'i
Que voit-on apparaitre progressivement
dans le fond du récipient (
)?
EI
€
Z
Quel est I'aspect du liquide dans la partie
supérieure (
)?
3 Le liquide est-il arrété au contact
dupapier( )?
4 O_uelle est la couleur du liquide dans
l'erlenmeyer (
)?
5 Que reste-t-il dans le papier-filtre ( )
6 Comment obtient on un liquide iimpide
á partir de jus d'orange (
)
?
?
108
pé;:::a:*ei::ir:
SépafOnS les COnSt¡tUAntS
du ius d'orange filtré
j' Résultat
i * Démarrage de la distillation
o Réalisons le
.
montage de distillation (voir méthode p.
. Observons
le liquide qui s'écoule dans le bécher.
114).
Plagons lejus d'orange dans le ballon.
. Ouvrons le robinet d'eau froide pour que I'eau circule dans le
condenseur et allumons le chauffage.
. observons aussi le liquide qui
;:i..1 : Le montage de distillation.
i
Peux-tu répondre
reste dans le ballon.
¡;.¡
: Le
distillat.
?
l.
Quel changement d'état subit l'eau contenue
dans le jus d'orange lorsqu'on la ch auffe (iic.l) ?
2 - O_uel changement d'état subit l'eau au contact du
réfrigérant (l rr.:) ?
' Comment appelle-t-on le produit de la distillation (:::.:) ?
3
4 - Comment peut-on vérifier que le distíllat n'est
pas de l'eau pure ?
lO9
Séparation des constituants d'un mélange
3t la décantation
Frc.la: Eau boueuse recueillie
un
orage.
aprés
Flc.lB:
La méme eau au cours de
décantation.
. Aprés un orage,l'eau qui ruisselle en descendant
la
FIG'lc: La mCme eau aprés
décantation.
de la montagne
présente un aspect trouble.
En la recueillant, des débris restent en suspension. Le mélange
obtenu est qualifié d'hétérogéne (Frc.ln).
. Aprés un temps de repos, les plus grosses particules solides se
déposent au fond du récipíent : c'est la décantation (Frc.1e).
. Le liquide décanté est encore trouble, mais on n'y distingue plus
de particules en suspension. ll s'agit maintenant d'un mélange
homogéne (Frc.1c).
o Dans l'actiüté l, la décantation a permis de séparer des constituants du jus d'orange.
Par tlécantation, les plus grosses particules en suspension dans
le liquide se déposent.
[a ilécantation permet de séparer certains constituants d'un
mélange hétérogéne.
))
2 ) La
Tests I et 2, page
115
filtration
i
.
Aprés la decantation, cettaines particules sont encore présentes
dans le liquide décanté. ll faut filtrer ce liquide pour le rendre limpide, c'est-á-dire parfaitement tran sparent.
. Pour filtrer un liquide, on le fait passer á ttavers un filtre semblable á un filet. Télles les mailles du filet, le filtre, en général en
oauier. retient les particules solides. Celles-ci forment alors un
hefot (rrc.z¡. Le liquide quí passe á travers le filtre est le filtrat.
. Aprés filtration d'un jus d'orange, par exemple (activité 1), une
légére coloration subsiste dans le iiquide. Cela signifie que certalnes substances arrivent tout de méme á passer.
filtration, les particules solides sont retenues par le filtre'
Le filtrat obtenu est un mélange homogéne.
Tests 3 et 4, page
110
".
Frc.2
:
115
i:..
1*"
Dépót solide aprés
du jus d'orange.
Par
))
.-,:tri
3) La distillation
, -e mélange á distiller est
auffé (Frc.3). L'eau iiquide se transfordans le
::ndenseur gráce á un tube. Au contact des parois refroidies du
::ndenseur, elle se transforme en gouttelettes d'eau iiquíde qui
- :coulent dans le bécher.
ch
-e en vapeur. Cette vapeur s'éléve. Elle est conduite
Mel¿ nge
á d istiller
Coutelettes
d eau l quide
' -e.liquide recueilli dans le bécher est le distillat. ll ne contient que
I'eau. L'eau disti'llée est donc de l'eau pure.
::
, )ans la
distíllation du jus d'orange (activité 2), le distillat contient
:;sentiellement de l'eau mais il contient aussi d'autres substances.
- est un mélange homogéne.
Par distillation, certains constituants
se transforment en vapeur, puis la
d'un mélange homogéne
vapeur se tlansforme en
iiquide.
L'eau distillée ne contient que de l'eau.
Frc.3 : Dist¡llation d'une eau salée.
t
L'en¿t¡ilteL
EAUTROUBTE DÉCANTATION
t
Tests 5 et
6
p¿ge tt5
par l'¡mage
FITTRATION
DISTIttATION
EAU PURE
ú"'"
il
ir
l
t!1é ia n
ge
hétérogéne
hle
ilT;?;ff"
contient
que de I'eau
l1l
5éparation des constituants d'un mélange
ffiffiffi
Lq
c€rrtnif ugotiorr
Lorsque la décantation de particules est inefficace ou trop lente, on a alors
,..oú.. o., procédé de cer.ttrifugation Frcl. Pour cela, on augmente artificielleme nt ñ poids par une force centrifuge de 500 000 d 1 million de fois
la valeur de .éI.,i.i. L"s centrifugeuses sont couramment utilisées par les
laboratoires de biologie, afin de séparer des cellules, des protéines.
Dans la vie courante, les applications de la centrifligation son¡ nombreuses : essorage de la salade, du
linge, écrémage du lait ou encore corlfectiorl de jus
de fruits ou de légumes.
Frc.l
Centrifugeuse de labora::
et son schéma.
'l-
O-u'est-ce qu'une centriJugation ?
2- Évalue apptoximotívement ton poids " apparent "
d I'intérie ur d' une centriÍugeuse.
3- Cite des applicatíons quotidiennes de la centriJugo-
tion.
http ://www.rou5selet.frl
ffi
ffi
Lq
di¡tillqtiorr
l'cuvre du
chimiste Arnaud de Villeneuve au xN' si¿cle.
Pourtant. . I'art de la distillation , daterait de plus de
Le premier traité sur la distillation a été
ffois mille ans. Aristote proposait aux marins de distiller l'eau de mer pour fabriquer de l'eau douce.
Lr\ prerniers appirreils i dist¡ller furcnt congu'. par
les coples d Alex¡ drie et les clrtetierls d Egyple. Tls
comprenaient une cornue (cucurbite), un récipient
de cóndensation des vapeurs (ambíx) et un récep
tacle des produits distillés (phiale). Le terme ambix
a donné n alambic,,, qui désigne l'appareil entier de
distillation.
Les apothicaires du rn' siicle préparaient des médicaments alcoolisés dont l'usage se généralisa rapidement.
Les producteurs d'alcool furent pendant longtemps
les éxperts en distillation. C'est en distillant du vin
ou des jus de fruits que l'on obtient les différents
alcools du commerce.
Actuellement. la distillation est aussi l'opération de
base du raffinage des pétroles bruts.
Frc.2
Distillation d'alcool au xx" siécle.
'l- Quels ont été
les
premíers principaux ut¡lisateus
de la distillat¡on ?
2- Quelle est Ie nom actuel des " apothicaires " ?
f- O-uelle industrie ¡mportante utílise actuellement la
distillation ?
http r//mirepoixpomme.free.frlunalambic. htm
112
I
Le
WW
tnqitellrent
de I'equ
L'eau prélevée dans les sources, les nappes souterraines et
les riviéres doit subir différents traitements avant de parvenir dans nos verfes car il s'agit souyent d'une eau brute,
c'est-íi-dire impropre i la consommation.
Quelques étapes du traitement des eaux pour les rendre
potables:
o La décantation
s La
floculation
a lieu dans des bassins de stockaÉie.
agglomére les plus perires ( pafcelles
o en
flocons qui décanteront.
o La filtfation sur des lits de sable de 1 á 1,50 m d,épaisseur, puis sur du charbon actif qui élimine les goúts et les
odeurs.
.
La désinfection utilise I'ozone pour tuer les microbes et
l'eau de Javel ou le chlore i 0,20 mg/L pour empécher le
développement r-rltérieur des germes.
Uslne de traitement des -.áLrx
1- CiV l?s opérations quí rendent I'eau potable et pré.ise le
r6le de chacune d'elle.
2- Recherche les qualítés que doit posséder une eau potoble.
http ://www.generale-des"eaux.(om/
::
le
a qualité de l'eau.
Lq
¡tqtiorr d'éounqtion
Frc.4
ffiffi
U'r,ne ville
La
:tatron d epur¿tion.
ffiffiffi
pollution domestique
'Ious les joufs, nous salissons I'eau en nous lavant, en f'aisant lavaisselle, la lessive ou en allant aux toilettes. Les eaux usées sont reietées dans les égouts. Or, il n'est plus admissible de rejeter le
contenu des égouts i la riviére ou á la mer sans purifier ces reiets.
C'est le róle de la station d'épuration qui est une véritable ( machine i laver, l'eau. En France, différentes agences de I'eau ont pouf
mission d'inciter et d'encourager la lu¡te contre la pollution des
eaux en appoftant conseils et aides.
Les étapes de l'épuration
Les rejets sont collectés. Une grille élimine les plus grosses impuretés par filtration. La décantation permet d'évacuer les boues
ainsi que les graisses et les hydrocarbures qui remontent e la sur
face. Des bactéries se nourrissent des impuretés dissoutes, s'ag¡ilomérent en flocons, décantent et sont évacuées. On obtient des
boues qui sont vendues comme engrais ou qui sont incinérées.
L'eau propre peut alors étre reietée dans la nature.
1- O_u'appelle-t-on pollution domestique ?
2- O-uels sont les produíts éliminés par dé&ntatíon
3- Quel est le r6le d'une usine d'épuration
4- Quel rólejouent les badéies ?
?
?
http ://www.honet.be/@t_ home/eau/¡ñdex.htr¡
112
SéDaration dés .onstituants d'un mélanse
1 )
Dissolution dans I'eau
a. Dissolution du sel
Dans I'activité l, nous avons réa'lisé la dissolution du sel dans
l'eau. Le mélange homogéne obtenu est une solution dans
laquelle I'eau est le solvant et le sel est le soluté. On dit que l'eau
dissout le sel.
Lorsque le so'luté ne se dissout plus, la solution est saturée (Ftc.l).
Remarque: il ne faut pas dire que le sel a fondu dans l'eau car la
fusion, contrairement á la dissolution, est un changement
d'état.
b. Récupération du sel
devient la masse
j*
t
_-..*:i¿
L'activité l nous a permis de récupérer le sel dissous par vaporisation de l'eau de la solution. On peut aussi récupérer le sel en
abandonnant la solution á l'air libre pour'laisser 1'eau s'évaporer.
c. Que
I
Frc.1 : Au-delá d'u ne ceftaine quantise dissout
té de sel ajouté, celui-ci ne
plus. La solution est saturée.
?
Avant dissolution, déterminons par pesée la masse de l'eau et du
sel.
Aprés dissolution, pesons la solution saline obtenue.
La balance indique la méme masse dans les deux cas (Ftc.2r er 2e).
Une solution est obtenue par dissolution d'un soluté dans
un solvant.
Au cours d'une dissolution, la masse totale reste inchangée.
) > Tests
2 ) Concentration
l,
2, 3 et 4, page t2T
d'une solution
Plus on dissout de sucre (le soluté) dans l'eau (le solvant), plus la
solution sera concentrée en sucre.
La concentration C se calcule en effectuant le quotient de
masse m de soluté, par le volume Vde la solution:
r-
lfl
avec
v
la
Frc.2A : Pesée avant dissolution.
m en gramme (g)
Ven litre (L)
c en gramme par litre (9/L)
L/
Par exemple, si on dissout 25 g de sucre dans 500 mL d'eau, Ia
concentration en sucre est :
C= 2-5
0,5
=50a/L
Une solution saturée de sel dans l'eau (Flc.l) a une concentration
de 360 g/L.
d'une solution indique la masse de soluté
litre de solution.
La concentration
dissous dans un
))
Tests 5 et 6, page 127
122
I
Ftc.2a: Pesée aprés dissolution.
,3ltiquides miscibles ou non avec I'eau
' - actiüté 2 a monté que 1e mélange de I'alcool avec I'eau
:3nne un liquide homogéne (Frc.3) : I'eau et l'alcool sont mis--bles.
Le mé¡ange aprds
agitation
: :.3 : Mélange de l'eau et de l'alcool.
. )ans I'actiüté 2, aprés agitation vigoureuse, de minuscules
::uttes d'huile se mélent á I'eau pour former une émulsion. Puis
:'r constate que l'huíle et l'eau se séparent aprés décantation
: c.4) : l'eau et l'huile sont des liquides non miscibles.
Un liquide dont le mélange avec l'eau est homogéne est
miscible á l'eau.
))
L' erner¡LÁ,el
Ftc.4
:
Aprés ag¡tat¡on, les goutte-
lettes d'huile en suspension dans l'eau
remontent peu á peu á la surface.
Tests 7 et 8, page 127
par,,i m¿se
DISSOTUTION ET EVAPORATION
CONCENTRATION MASSIOUE
Une cuillerée de sel
aSolulé
//'-='\,y' \
n
\
J_Éf#
Q \
././Dissolutionll\Evaporation
\_.___..
-\<) \
soluté
Cristaux
V=500 ml=0,5
1
de soluté
-'
TEST DE
€-\
m laL=)
o,5L
- v
t-=_=
M|SCtBlt¡TE DE DEUX LtqUtDES
a/E
_a ll
\-l z,'--'-t
homogéne
4, Deux
poss¡bil¡tés
Aprés décantation,
le mélange est
TÁ
MélangerA et
Apres décantation,
le melange est
A et B sont
miscibles
HU
'1.
-'-all
hétérogéne
B
2.
Ae¡ter
3,Iaisrer
le m"élange
reposer
123
Dissolutio n et miscibilité
A et B sont
non miscibles
**E@E@E@
ilE[EEGsElrfJÉs
Recette pounobtenir
de bequx cni¡tqux de ,l€l
,\ttentiolr: pour cettc crp¿riencc, la préscncc d'ufr adultc cst i¡rdispensatrle.
Dans une casserole introduire 200 mL d'eau et un gfand verre de sel régénérant de
lave-yaisselle (il s'agit de chlon¡re de sodium pur). Porter ¡ ébutlition et laisser le
sel se dissoudre. Lorsque le sel ne se dissor¡t plus, laisser reposer quelques minutes
et verser la solution timpide (attention, elle est trés chaude) dans un verre.
Attacher l'extrémité d'un fil á un crayon et nouer I'autre extrémité sur un cristal de
sel régénérant (il servira de germe ¡ la croissance des cristaux). Poser le crayon sr.lr
le verre en laissant tremper le fil dans I'eau salée. Placer I'ensemble á I'abri des
vibrations, sur une étagére par exemple. S'armer de patience et surveiller
croissance des cristaux de sel au fil des tours. Cette cultufe de cristaux peut
se faire avec d'autres sels, comme le sulfate de cuivre par exemple.
1a
'l- Quelle est la particula té de la solution limpide d I'issue de
I'ébullition
?
2- Sachont que le sel est plus soluble dons I'eau chaude que dans
I'eau froide, explíquer I'apparitíon des cristaux de selsur le fil et
sur les parois duflacon.
3- Comment expliquer que les cristaux continuent de croitre au fil
des jourc, alors que la temp aturc ne vaúe plut ?
obtenus avrégénérani
sodium) ei
sulfate de.
httpr//www.chem.kuleuven.ac.be/b€c/8cC-Fl.html
@Wffi
Boire
de I'equ de rm€F ?
L'eau douce n'est pas une denrée ordinaire : un humain sur trois ne dispose pas d'une eau propre i la consomm¿don. L'intérét de dessaler
I'eau de mer est énorme, car nombreux sont les pays qui ont des
rivages marins mais trés peu d'eau douce. L'eau de mer constitue donc
une ressource précieuse, ¡ condition de la dessaler.
Les premiéres nités de dessalement ont été des disrilleries, qui ont
I'inconvénient de consommer beaucoup d'énergie : l'eau s'évapore
avant d'étre condensée tandis qr,le le sel, non volatil, reste dans la iolution concentrée de sel (la saumure).
De telles usines existent eltcore, mais sont de plus el plus concurrencées par des svstémes fonctioltnant sur le principe suivant (principe de
I'osmose inyerse Frc.l ) : sous I'effet d'une pression élevée (> 50 bars), les
particules qui constituent I'eau douce, contenue dans l'eau de mer, traversent une membrane osmotique alors que les particules plus grosses.
provenant des sels dissous, ne traversent pas la menbrane.
1- Pourquoi la distillation consomme-t-elle de l'énergie
2- Recherche la signíÍication du mot K osmose r'.
3- Explique le róle de la membrane.
Deux sort6
?
httpl//www.cnrs.frlcwldossie"sldoseautdecouvlpotable/menuRessour,html
124
I
t*fri;rt
ilr@
'""'Frir.GGrrri
L'extraction du sel de mer est réalisée dans les marais salants.
Lorsque I'eau de mer est captée, elle contient 35 g de sel par
litre. Elle commence alors un long traiet et circule durant 4 mois
i travers de grandes étendues, ls5 u p¿rtdnements o, oü elle
acquien, par évaporation, une plus grande concentration en sel.
La concentration des saumures se poursuit lusqu'au seuil de
saturation qui est de l'ordre de 3oog de sel par litre. Au printemps, la saumure saturée est alofs dirigée vers des tables
salantes- L'évaporation se poursuit, entrainant la cristallisation
du sel. Celui-ci se dépose du mois de mai au mois d'aoüt. En sep
tembre, au moment de la récolte, la couche de sel atteint 10 cm
d'épaisseur.
Derniére étape, le sel est stocké sous forme de montagnes de
20 métres de haut et de 800 m¿tres de long, les n camelles,.
É_j
1-=
1- La technique des manis sdlants n'est efJicoce que dans les
régions ensoleillées, ventées et d loible pluviométrie, Pour
¿ :Jiüte de sel
quelles ralsons ?
2- Pouryuoi l'évaporution prodult-elle un dép6t de
salante, et non Ws dans les paftenements ?
sel
dons la table
http://www.maralJ-salant.comlhtml/l€t€l_. html
Gr=
J
.n¿rais salant-
M@
Hirrtoi¡!€A
de^€l
.
Le sel est ¿ l'origine du mot " salaire o : en guise de rémunération, les soldats et les officiers romains recevaient une certaine quantité de sel. Par la
suite, on vefsa A ces soldats une n solde,, somme d'argent destinée e acheter le sel qui leur était nécessaire.
La gabelle était un impót sur le sel. créé au Moyen Áge. tnitialement, la
gabelle était un droit de douane sur les exportations, mais en 1343, sous
.
Philippe VI, cet impót fut appliqué au commerce intérieur. Il s'élevait alors
au quart du prix de vente du sel. La gabelle fut abolie i la Révolution.
. Pas besoin de nager dans la mer Morte, il suffit de se laisser flotter: la
concentration en sel y est si grande que la flottabilité y est exceptionnelle.
1- Recherche des mots dyant b meme raclne que r sel
2- Recherche la concentrctlon en tel de la met MoÉe,
http://www.vendee.¡du/marlanc/sellhlstolre.htm
125
Dissolution et misclbilité
u
t*fri;;t^
ilu@
É"'''
FGrddErile
L'extraction du sel de mer est réalisée dans les marais salants.
Lorsque l'eau de mer est captée, elle contient 35 g de sel par
litre. Elle commence alors un long traiet et circule durant 4 mois
á travers de grandes étendues, les ( partdnements ), oü elle
acquiert, par évaporation, une plus grande concentration en sel.
La concentration des saumures se poursuit jusqu'au seuil de
saturation qui est de I'ordre de 300 g de sel par litre. Au printemps, la saumure saturée est alors dirigée vers des tables
salantes. L'évaporation se poursuit, entrainarit la cristallisation
du sel. Celui-ci se dépose du mois de mai au mois d'aoút. En sep
tembre, au moment de la récolte, l¿ couche de sel atteint 10 cm
d'épaisseur.
Derniére étape, le sel est stocké sous forme de montagnes de
20 m¿tres de haut et de 800 m¿tres de long, les < camelles,.
1- La te(hnique des mardis salonts n'est efJicace que dans l*
régions ehsoteiltéet, ventées et d faibtí pluviohtétrie, Pour
{Jn s¿unier ré.olt-^ la croúte de qel
quelles raisons?
2- Poutquoi l'évoporation produit-elle un dép6t de
saldnte, et non pot dans les parténements ?
http://www.ff aralr-salant.com/html/lesel
sel
.
dans
latable
html
Dépóts de sel dans un marais salant.
Hi¡toi¡.€A
ffiE@
de^€l
.
Le sel est ¿ l'origine du mot < salaire , : en guise de rémunération, les soldats et les officiers romains recevaient une certaine quantité de sel. Par la
suite, on versa i ces soldats une u solde,, somme d'afgent destinée e acheter le sel qui leur était nécessaire.
La gabelle était un impót sur le sel, créé au Moyen Áge. Initialement, la
gabelle était un droit de douane sur les exportations, mais en 1343, sous
Philippe \¡I, cet impot fut appliqué au commerce intérieur. Il s'éleyait alors
au quart du prix de vente du sel. La gabelle fut abolie ¿ la Révolution.
.
.
Pas besoin de nager dans la mer Morte, il suffit de se laisser flotter : la
concentration en sel y est si grande que la flottabilité y est exceptionnelle.
1- Recherche des mott aydnt Ia méme raclne que r sel
2- Recherche la concentratlon en sel de la mer Morte,
http://www.yende€.edu/male nelsel/hlstolre.htm
125
I
Dissolut¡on et miscibilité
u
Fls¡
EF
[fi q:¡ 6 {' cI6Í:
Apprendre
á utiliser la concentration
Pour utiliser les calculs de masse, de volume et concentration,
on procéde en deux étapes:
. Étape@, bien lire l'énoncé et illustrer par un schéma les
données de I'exercice.
. Étape@ t chercher I'opération (multiplication ou division) et
faire Ie calcul avec les valeurs numériques.
Calcul de la concentration d'une solution
Exemple : on prépare 3
L
d'eau salée en dissolvant
12
g de sel. Calcuions la concentration de cette solution.
Astuce de calcul
I
Dans le triangle, on
On connait:
Le volu me de la solution Y = I L.
La masse de sel dissous m =129.
"cégalemswV"
V
donct=?3=4p/L
]L
On cherche:
La
.oncentration
c
lit:
de la solution.
La concentration de
la solution
estégaleá4g/1.
Calcul de la masse de soluté
Exemple: une solution d'eau sucrée a un volume de 4 L, sa concentration est de 35 g/1.
calculons la masse de sucre contenue dans cette solut¡on.
On connait:
Le volume de la solution Y = 4
L.
La concentration en sucre de
-rl
Astuce de calcul:
Dans le trlangle, on lit
" m égale cfois Y"
la
m=cxv
solutionc=359l1.
1L
359-
donc m =33
on cherche:
La masse
:
m de sucre dissous.
glLx4L=140
g
La masse de sucre contenue dans
la solution est l40 g.
..''--_-->
Calcul du volume de solution
Exemple: une solution saline a une concentration de 250 g/1. On veut récupérer par évaporation l,5 kg de sel.
c¿lculons le volume y de solution nécessaire.
Astuce de cal€ul:
On connait
Dans le triangle, on
. Végale m sur c "
I
La masse de sel á recuei¡l¡r
La concentrat¡on en sel
ff
= 1,5 kg.
de la soluc
tionc=2509/1.
¿on.y= I500 9 =6¡
250 glL
on cherche:
Le
lit:
volume y de solution nécessaire.
Le
volume de solution nécessaire
est de 6
126
L.
É
l
l.=l
Te str
Dissolution dans l'eau
Concentration d'une solution
l.
5. Choisis les réponses exactes
Rehe par un
l. La définition de la concentration est
a.C= V
b-c= m
c,C=Vxm
m
V
Associe des mots
trait chaque mot de la colonne de
gauche á celur qui lui correspond dans la
colonne de droite.
tr¡
!1tr
Boisson
Soluté
tr1tr
Sucre
2. On obtient deux litres de solution en dissolvant 50 g de soluté dans Ie solvant.
La concentration de la solution est :
a. sO g/L b.25 g/L c. 100 g/L
Solvant
¡1tr
nltr
Eau
:
Solul-on
2. Trouve le mot exact
Choisis le mot qui caractérise la solution B
a. sucrée, b. saturée, c. concentrée.
_____>
A. Solution dejá
sucree
B.
:
Liquides miscibles ou non avec I'eau
6. Associe les mots et les schémas
a
f--j
Sucre
Attribue le mot qui convient á chaque schéma
a. dans le cas oü le liquide est miscible á l'eau;
b. dans le cas oü le iiquide est non miscible á
:
I
l'-^a
r
r
intact
L¡q
rl¡
¿E
3. Trouve le bon ordre
Classe ces schémas du début á la
fin
de l'expé-
u
__*---;N \¿T
G
)'s<-lt:
Ilt
II
bW..:ol___J
"g
tvaporation Dissolution Cristaux
de
sucre
e€
Ytl W-------*\¡/
¿L
,].-l.
rience.
4. choisis
ui de m¡scible ou non á l'eelr
\-
\-
2
a. Agíter
c. Homogéne
b. Décanter
d. Mélanger
tiquide
linipide
Résumé du cours
7. Recopie et compléte
1. Une ... s'obtient par drssolution d'un
les bonnes feponses
Eau
...
dans un ....
Lorsque Ie... ne se dlssout plus, on dit que Ia...
^r+
2.
Agitateur
l. Dans
indique
le quatriéme
La
co'rcentratjon "nassloue indique
1a
... de
sol*Le dis"ous dans un ... dÉ soluLioir. E.lle s exprime en ....
schéma,
Ia
3. Lorsqu'un liquide forme avec l'eau un
mélange ..., on dit qu'ii est ... avec l'eau. C'est
Ie cas de l'éthanol. Par contre l'huile est... avec
l'eau. Elle forme une .... Apr¿s ... I'huile et l'eau
se séparent.
balance
:
g b.144,5 g c. 181,5 g d.112 g
l'eau contenue dals le Bécher est
a. 135 g
b. 100 g
c. 109,5 g
3. La masse de la solution est
a. 100 g
b. 181,5 g c. 109,5 g
a. 135
2. La masse de
Mots
:
i utiliser: Soluté .
Solution
.
Saturée .
Solvant . Masse . Gramme par litre . Homogéne
litre.
Décantatlon . Miscible
¡mulston
:
127
I
Dissolution et miscibilité
.
.
Non miscible.
'! Exercices
8. Une observation curieuse
Dans ie creux d'un rocher, une flaque d'eau de
mer est incrustée de cristaux de sel. Que peux-tu
dire de cette solution saline ?
13. Vu au microscope
Lorsqu'on observe du lalt au mlcroscope, on distingue des gtobules de graisse (en clair) en suspension. Leurs dÍmensions sont compdses entre
3 et 5 microns.
a. Les graisses sont elles solubles dans l'eau
9. Prévoir une observation
Le schéma ci-contre représente
une solulion d eau salee salurée.
On débouche Ie flacon et on le
larsse plusieurs heures á I'air
ambiant.
Fais un schéma illustrant ce que
l'on pourra obserwer dans le fla
14. Décrire et expliquer u ne exPérience
Dans un tube á essars,
on verse, avec précau-tion et dans cet ordre,
I J^-", 'T'
| *l-H,ir" I
les hauteurs de liquÍde
suivantes
7 cm d'eau colorée ;
2 cm d'huile ;
- 1 cm d'alcoo1.
a. Décris et interpréte
l'aspect (a) du tube.
b. On agite le tube, puis
1O. avec ou sans sucte ?
Calcule'la concentration en sucre de ce café.
5gdesucre
ó
\p
on laisse reposer Ie
temps de stabiliser le
\l'
80 mL de café sucré
I
I _1,. I .f,
a.
t_j
Avant
t_J
b. Aprés
contenu.
Décris et lnterprete }'aspect (b) du tube.
11. Des boissons concentrées en glucose
Dans les magasins de sport, on trouve des préparations reconstituantes en glucose et sels
minéraux, destinées ar.rx sportifs aprés 1'effort.
Ce sont des poudres á dissoudre dans l'eau. Une
dose de poudre a une masse de 10 g, il faut deux
doses pour 500mI d'eau. Calcule la concentration de la boisson en glucose et sels minéraux.
15. ou fuel dans I'eau
Volci Ie résultat du mélange
de fuel et d'eau.
a. Comment appelle-t on le
contenu du tube ?
b. O_ue peux-t-on drre de ces
deux llquides ?
c. Dessine Ie contenu du
tube quelques instants plus
tard (1e fuel est moins dense
que l'eau).
d. Décris un procédé te per
mettant de séparer le fond
12. solution de sulfate de cuivre
O_ueile masse de cris-
taux de sulfate
teL
liquide ?
c. Peux-tu expliquer la formation de créme á la
surface du lait ?
con.
Café
?
b. Par quel terme peut on qualifÍer un
de
cuiwe a-t-il fallu dis
soudre pour préparer Ia solution contenue dans ce flacon ?
de I'eau.
r28
i''ffi
16.
Le sel
?,:i,)
triiLl
31 1{.'e uY
17. une expérience sans sel
qui se cache
' -.
g
g
'l
-7\-/\
I I f
¡ I I g
l.----.1 L -
e
On a perdu les étiquettes
des far on5 A er B o' .d.L
seure"rent o* i- s agtt de
deux solullors d eau salee
-'.1 eL o.re I une d ent'e elles est
plus' concentrée que l'autre.
,,Ei_
-,Er_
L^_i l_,_i
Ton probléme : imagine une expérience qui
te permettra de dire quelle solution est
Ia plus concentrée.
Pour te mettre
sur la piste :
. Utilise le matériel
[___J f __l
représenté ci-contre ;
Schématise les
expériences;
ñ\
Sel
lndrque les
observations:
\
Tire une conclusion.
v
aalttt
10 mL
zt<\
r,-,r}\
It
*)
><
Décidément, on n'a pas
de chance : il n'y a plus
de sel dans la réserue du
Iaboratoire de chimie et
on ne peux pas procéder
comme prévu au
probléme 16. On ne sait
toujours pas laquelle des
deux solutions A et B est
la plus concentrée.
Mais en cherchant bien,
on a trouvé une pipette,
deux coupelles et
un chronométre.
Ton probléme : imagine une expérience
qui te permettra de dire quelle solution
est Ia plus concenttée.
Pour te mettre sur la piste :
Reporte tor au probléme 16.
'
18. A la recherche des lignes perdues
@tt
I
r"r^
||\
distillee \-ffi-
Ug'' 5
UÜ
/-@\
/Effil\
Dans une armoire oubliée
du laboratorre de Chimie,
tu viens de rettouver un
vieux cahier sur Iequel
professeur Tournesol
prenait des notes al.l
L+,_l
atcroot
1e
cours de ses expériences.
moitlé
déchirée tu peux lire
Sur une page á
,
Je me demandaís sí, quand on méIange I'eau et
"
I'aIcooI, Ies masses et les volumes se conservent. Alors,
j'aí préparé 50 mL d'eau et 50 mL d'alcool Puís j'ai pesé
I'eau et I'aIcooI. La masse de I'eau était de 50 g celle de
I'alcool était de 40 g. Apr¿s avoir mélangé les líquídes,
j'aí pesé Ie méIange, j'aí trouvé 90 g et son volume
étaít de 98 mL' ".
La feuille étant déchirée,
19. rlotte ou coule
Le
?
polystyréne
est une matiére
plastique qui
flotte dans
une eau
suffisamment
sa1ée.
Ton probléme :
détermine
approximativement
Ia concentration de l'eau salée pour
que Ie polystyréne flotte.
Pour te mettre sur la piste :
. Réunis Ie matériel suivant : un
recrprent gradue. une balance de
ménage, du gros sel et un morceau
de polystyréne ;
. Dissous 10 g de se1 dans 1 litre
d'ear. et verjfjer si le poJystyréne
il manque la fin du
texte.
Ton probléme : rédige la fin du texte.
Pour te mettre sur la piste :
Schématise les manipulations faites avec
Ie maLeriel propose ci-dessus
Tire des conclusions de ces mesures.
flotte ;
. Continue ainsi en ajoutant encote
10 g de sel, puis encore 10 g ..., etc.
;
ItO
Dissolution et
m
iscibilité
l'1
I
| |l
s dissous
dons les boissons
Des co
L'étiquette d'une boisson indique la composition, c'est-á-dire les noms
des substances qu'elle contient.
O
O
Pourquoi certaines boíssons sont-elles pétíIlantes 7
QueIIes substances donnent son gottt et sa couleur d. une boisson
?
Pourquoi ces boissons ont-elles
des couleurs différentes
?
Pourquo¡cette boissca-t-elle un goút acide'
't30
Un peu
d'histoire
Les eaux minérales ont de5 propr¡étés thérapeut¡ques diverses.
Aussi sont-elles ut¡l¡sées depuis ¡'Ant¡qu¡té dans le5 thermes
(bains publics) et les stations thermales. Dans notre pays, le
thermalisme a pr¡s son essor á l'époque de la Gaule romaine
avec la construction de thermes comme ceux de V¡cus Col¡dus
qui aujourd'hu¡ s'appelle Vichy.
Q Meilre
en évidence
les substanceg
De quel gaz sont conslituées les bulles de cette
diseoutes
boisson pétillante.
dane une eau
rninérale
o Nommer et,
identifier le gaz
?réeent ¿ang
lee boiseone
gazeuee9
o Megurer
l'acidité
á'une boieeon
o
131
Reaonnaltre la
préeence d'un
colorant áane
une boisson
Des corps dissous dans les boissnn<
ldentifions le gaz
extrait d.'une eaLt gazeuse
ldentifions ce gaz
Extraction dugaz
.
Réalisons le montage permettant d'extraire et de recueillir le
gaz.
o Recueillons le gaz
. Versons de l'eau de chaux dans le
tube et observons.
dans un tube á essais.
;
Test á l'eau de chaux.
Montage pour recueillir le gaz.
Peux-tu répondre
I
?
Pourquoi chauffe-t-on I'eau mjnérale
gazeuse
(
)?
2 D'oü provient 1e gaz recueilli dans le tube
áessais (
)?
3 O-ue se passe-t-i1 quand l'eau de chaux
est en présence de ce gaz (
)?
4
142
Quel est ce gaz
?
,2
a-t-il
Un gaz
une masse
?
initiale
Pesée
Dégazage
Pesée finale
. Plaqons une bouteille d'eau o Agitons la bouteille bien fermee . Plaqons de nouveau la bouteille
gazeuse sur le plateau d'une avecson bouchon.
sur le plateau avec son bouchon
. Enlevons le bouchon.
balance.
vissé.
. Lisons l'indication de la balance. Relevons l'indication de la
ba lance.
Eau aprés
dégazage
*
Pesée d'u ne
-
bouteille d'ea
Dégazage.
:age.
u
fENfloN
sAlS Aff to*'r
t¡e
?uiie
PaslÍl''
\iqutoe'^ \to
.le
d,"^'il;;;",',"
Pesée de la bouteille aprés
-
gazeuse.
='a le
!
dégazage.
Peux-tu répondre
1
?
Que pése-t-on á la figure
2
? 3
4
1
?
Pourquoi aqite-t-on la bouteille
Pourquoi l"
-rrr"
(
a-t-elle diminuée
)?
(
)?
Le gaz qui s'est échappé de la bouteille
a-t-il une masse ?
113
Des corps dissous dans les boissons
ri,
ll,-
Mesurons
I'acidité d'une boisson
II
ll
Mesutes de pH
.
On évalue l'acidité d'une boisson en mesurant une grandeur appelée pH. Pour mesurer un pH, on utili-
se un papier pH ou un pH-métre (voir méthode p. 140).
o Mesurons le pH de l'eau distillée et de quelques boissons avec un pH-métre.
'
Eau
Boisson
distillée
au cola
Jus
d'orange
'
Jus de
tomate
Lait
stérilisé
Y
,[,
ff
Mesure du :
Mesure du pH
Mesure du pH
Mesure du pH
' Mesure du pH
de l'eau distillée. d'une boisson au cola. du jus d'orange. du jus de tomate. du lait.
tT:,tlli4lll'
-,;.e
,/
!
-
Rincer 'ó
a feau
¿u pH-rr!'-.:" mesure'
Cod9--
"y¿¡t
Peux-tu répondre
?
'l O-uel est le pH de l'eau distillée ( )
2 Quel est le pH de chacune des boissons ( - á . )
3 Classe les boissons de la mor'ns acide á la plus acide.
? 4 Comment varie l'acidité des boissons en fonction du p?
?
Ce que
.
.
tu dois savoir pour pouvoir répondre :
Une solut'ion acide a un pH inférieur á 7.
Plus le pH est petit, plus la solution est acide.
-
Réalisons
la chromatographie d'un color¿nt vert
' Résultat
Début de la
, ' Dépót du colorant
.Tragons un trait á 1,5cm du
bord d'une plaque de chroma-
togra phie.
. Déposons une goutte de colorant vert sur le trait á l'aide d'un
cu re-dents.
chromatographie
. Plongeons Ia plaque de 0,5 cm
environ dans un mélange d'eau
salée et d'alcool contenu dans le
Sortons la plaque avant que le
mélange n'atteigne le haut.
o
. Observons.
boca l.
et
&
Plaque de
chromatogia
t
ph ie
Tache de
colora nt
Trait
Mélange eau salée
:...
Prépa
r
alcool
Début de la
ration de l'expérience.
chromatogra-
. Fin de la ch romatogra
p h
ie.
phie.
Peux-tu répondre
?
1- Pourquoi trace-t-on un trait avant de
déposer une goutte de colorant sur ie papier
( et ") ?
2 Pourquoi faut-íl s'assurer que le trait ne
a: soit pas immergé (
)?
3 Le colorant vert de la menthe est un
mélange de deux colorants. De quelles couleurs sont-ils ?
4
Cherche dans un dictíonnaire la signification du mot chrom atographie.
135
Des corps dissous dans les boissons
I
tTlLes eaux minérales
Lorsque l'on chauffe de l'eau ml'nérale dans un tube á essais,
l'eau se transforme en vapeur et il reste un solide blanc (Frc'1).
L'eau minérale contient donc des substances dissoutes : ce sont
des sels minéraux.
.
. L'étiquette d'une eau mínérale indique la présence de cations
et d'anions. Les cations et les anions sont de toutes petites particules appe'lées ions. lls proviennent des sels minéraux dissous
dans l'eau.
Les eaux minérales
contiennent des sels minéraux dissous
dans l'eau.
))
Tests
I et
2, page
l4l
Frc.l : Ce qui reste dans un tube
á
essais aprés chauffage d'une eau
minérale-
(?) Les boissons gazeuses
a. Le test á l'eau de chaux
On chauffe une bouteille d'eau minérale gazeuse pour que le
dioxyde de catbone dissous s'en échappe plus rapidement. ll
passe á travers le tube coudé (Frc.l, actiüté l) et se dirige vers 1e
tube á essais.
Lorsque l'on verse de l'eau de chaux dans le tube, elle se trouble
(Frc.2, activité 1).
D'autres boissons comme le Coca-cola ou l'Oranqina contiennent aussi du d'ioxyde de carbone. Ce gaz y est, en général, dissous sous pression.
CARTE
D,IDENTITÉ
Nom : dioxyde de carbone
(surnommé gaz carbonique)
État r gazeux
ordinaite
test á l'eau de chaux permet d'identifier le dioxyde de carbone extrait des boissons gazeuses.
Le
i
température
couleur : incolore
Comportem ent dan s I'air:
plus r, dense ,, que I'air
b. Le dioxyde de carbone a une masse
A cause de l'agitation, une partie du dioxyde de carbone dissous
s'est échappée (activité 2). La diminution de la masse de la
bouteille est égale á la masse du dioxyde de carbone qui s'est
échappé.
Le dioxyde de carbone est donc de la matiére,
masse. ll en est ainsi pour tous 1es gaz.
puisqu'il a une
Le dioxyde de carbone, comme tous les autres gaz, a une
masse. ll est pesant.
))
Tests
B6
I
I
et 4, page
141
Solubilité dans l'eau : I litre
de gaz par litre d'eau á température ordinaire
Test d'identification : trouble
l'eau de chaux
Danger : n'entretient pas les
combustions, ne permet pas
la respiration (risque d'asphyxie)
Frc.2 : Carte d'identité du dioxyde
de carbone.
{31
lJacidité des boissons
. On évalue l'acidité d'une boisson en mesurant son pH. Le pH se
mesure á l'aide du papier pH ou d'un pH-métre (activité 3 et
méthode p.
l
0). ll est compris entre'les valeurs 0 et
14.
i
. A 25'C, l'eau pure a un pH égal 7: elle est neutre.
Les solutions acides ont un pH inférieur á 7.
Él H-ili"liti'
Lorsqu'une solution a un pH supérieur á 7, on dit qu'elle est
basique.
. La plupart des boissons qui ont un goút piquant sort dites
acides. Cette acidité est due á la présence de substances dis-
ál
6
soutes : les acides.
Exemples; le dioxyde de carbone dissous dars l'eau de Perrier;
PJus
;l
3l
-ol
le pH est faible, plus une so'lution est acide.
Tests 5 et 6, page
E"u r"uonnuur"
Urine
7.
>>
-
];,1,,"t-:]:::,
phosphorique et le díoxyde de carbone dissous dans le
loca-co1a;l'acide citrique dans le jus de citron.
i
i ltt
eaudechaux
ó
''acide
Une solution acide a un pH infér'ieur
[-
E
l4l
I
5
4
-
3
=o-
r4)Les colorants dans les boissons
:'n de rendre les aliments plus appétissants et'les boissons plus
-
E¿udePerrier
lusdetomate
vinaigre
S{rc
gastrjque
rut-ffff#"#'*"
Frc.l ¡ pH de quelques produits.
:-:'éables á la vue, les industriels ajoutent des colorants.
- - colorant alimentaire est souvent un mélange de plusieurs
:- :rants. Par exemple, la couleur verte de la menthe est due au
-:lange d'un colorant bleu et d'un colorant jaune (Frc.4). On
:: -i séparer des colorants par chromatographie (actiüté 4).
-i
:
couleur de certaines boissons est due á la présence de
:lorants.
¡
Lt e¿¿¿t¡L,ireL
par'i
I
Tests 7 et 8, page
141
mage
&
\
>é
C'est súrement un mélange
137
BOISSON AU GOÜT ACIDE
+ autres substances
tau + acide(s)
pH<7
BOTSSON COt_OREE
Eaú + colorant + autres substances
:
!
Des corps dissous dans les boissons
ffiffiWá
Le¡ colonq¡¡t¡
ql¡rl¡€ntqine¡
L'emploi des colorants dans I'alimentation est réglementé. Chaque
colorant est affecté d'un numéro appartenant á la série 8100, que
I'on doit pouvoir lire sur l'étiquette de l'enballage Frc.l . On
indique pour- chaque colorant la dose .lournaliére admissible
(D.lA). C'est la masse maxim¿le de colorant que I'on peut absolber
par jour. Elle s'exprime en milligrammes de colorant par kilogramme de n poids corporel,. On a rirssemblé dans un tableau le
code et la DJA de quelques colorants.
CourEun
l{o¡r
CoDE
DIA en
mglkg
E102
Onrcr ¡
UracEt
BOt550N5,
5YNfHETIO.UE
2
ORANCE
BLEU
9LEU
BRU N
Et10
2,5
5YNTHETIOI]E
8131
't5
SYNTHETIOUE
E150
250
NATURELLE
CRENADIN E,
VIANDCS
1- Qu'est-ce que la DIA? Quel colorant a la plus Jorte DIA? la plus
PÁTlssERrEs,
Jaíble ?
2- Quel colorant est utilisé dans la
grenqdine ? dans lo menthe ?
3- Un paquet de conJiserie indique
qu'il contient les colorants E12O et
AON BONS
5tROP, CLACES,
ENCRES
PÁTtssERtEs,
E137.
Quels sont les noms des colo-
runts correspondants
htlp
:
/ / sm..oppiet.f
?
t
ee.ft
I
additifs/index.phpl
r.ffi&w1ww.wa;
Pounquoi le chormpogrr€
w)ou.^
€-t-¡l
?
Le champagne est obtenu par fermentation de jus de raisins i I'abri de I'air et de la lurniére. La fennentation est en
fait 1a transformation, gráce ?i des lewres, clu sucre cles
fruits en alcool et en dioxyde de carbone.
Le gaz obtenu est en partie contenu dans le col entre le
bouchon et la surface du liquide oü sa pression est 6 tbis
plus grande que la pression atmosphérique. Faute dc
place, une grande partie du dioq'de de carbone reste dissous dans le charnpagne.
Lorsque l'on ouvre la bouteille, le gaz du col s'échappe
instantanénent Frc.2. Quant au gaz dissous, il s'agglutine
sur les parois internes de la bouteille gráce aux impuretés
qui sy sont déposées. Lorsque la bulle formée devient
trop volumineuse, elle se détache et monte vers la surlace du liquide oir elle éclate. Parfois un fin film i la surface
du liquide se forme autour des bulles, ce qui a pour effet
de creer urre nrousse .rbondentc-
1- Qu'est-.e que
la
Jermentat¡on
?
2- Pourquoi Ie champagne mousse-t-il?
http r//perso.wanadoo,frlchampagne.harlaut/site/
champagne/france/decouverte/histoire.htm
138
I
ilrE@E
@E
cqlcqine¡
Les eaux naturelles contiennent du
dioxlde de carbone dissous. Lorsque ces
eaux traversent des terrains calcaires
Frc.3 , le dioxJ'de de carbone forme a\'ec le
calcaire un corps soluble dans I'eau. L'eau
est dite calcaire.
L'eau qui alimente nos installations
domestiques est calcaire. Lorsque le
dioryde de carbone dissous s'éclt¿ppe, le
calcaire réapparait et se dépose dans les
canalisations ; il se forme alors du tartre
proyoqriant I'obturation des ca¡ralisa-
tíons. Pour éyiter I'entartrage provoqué
par cette eau dite n dure,, on utilise un
Paysage de calcaire
)
adoucisseur d'eau.
Pamukkale (Turqu¡e).
gaz joue un r6le impoftont dans la formation d'un dép6t calcaire ?
2- Qu'est-ce que le tqrtre ?
3- Le calcd¡rc apparait-il ou disparu'¡t-¡l lotsqu'on extnit du dioxyde de carbone d'une eau calcaire
1- Quel
?
http ://www.c¡eau,com/toutpub¡/sommaire/index.htm
du@*-ry
Elffi@
L'irnportqnce
du pH
Le pH d'une solution est tr¿s important. Sa modification peut
avoir des conséquences graves.
En Biologie, le pH du san€i est compris entre 7,3 et
7,5.
L'organisme ne supporte pas une variation hors de ces limircs.
En Géologie, les sols ont un pH différent suivant leur constitution. La végétation varie en fonction de ces valeurs. Le cépe pousse mieux sur les sols acides alors que la lavande pr.éfére les sols
basiques F¡c.4. La modification du pH des sols provoque la disparition d'une partie de la végétation.
En pharmacie, I'aspirine dissoute dans l'eau donne une solution
acide. [Jne acidité tfop forte peut pfovoquer un ulcdre d'este
mac. Aussi vend-on de I'aspirine á pH = 8.
Le pH de l'eau d'une piscine Frc.s doit Ctre maintenu aux environs
de 7,ó. Si le pH est supérieur i cette valeur on ajoute un produit
pour le faire baisser (pH moins). Si le pH est inférieur ) cette
valeur on aioute un produit (pH plus) pour le faire augmenter.
Un champ de lavande.
1- Que Wovoque la modification du pH des
sols ?
2- Quelle est Ia conséquence d'une solution trop acide sur I'estomac?
3- Chez toi, en t'aidant des étiquettet et de l'échelle des pH, cherche
le nom de trois solut¡ont basiques.
Frc.5
http ://www.ab7-indu5tries.frlpSppfr.htm
L'eau d'une
piscine.
139
Des corps dissous dans les boissons
wwR
{Y-S#&tr $lgg;
Apprendre á mesurer
le pH d'une boisson
Mesurer le pH d'une boisson avec un PH-métre
l
1
'i. Verser
da ns
?" R"tit"t le capuchon
un Petit
métre.
bécher ProPre un Peu
de la solution dont on
veut mesu rer le PH.
nini"i t, son¿" ¿"
protecteur du pH-
:r1
,
lntroduire le
PH-
métre dans le bécher.
. Mettre en marche le
pH-m¿tre.
mesure avec de l'eau distil-
. Lire le pH une tors
la va leu r stabilisée:
lée.
solution et l'éteindre'
de l'eau distillée'
avec
t"tut.
d"
. ri¡"."i ü ,oid"
¡ Remettre te capuchon protecteur'
Á1" Retirer le PH-m¿tre de la
pH = 5,3.
ATTENTION
I
La eonde de mesure
trés fragile. Ne Pas la heurter'
Mesurer le PH d'une boisson avec un PaP¡er PH
*r-p
,/t
l
I
ir
I
1" Verser dans un Petit
bécher ProPre un Peu
de la boisson dont on
veut mesurer le PH.
Introduire une baguet-
te de verre ProPre
oréalablement rincee á
i'eau distillee.
i,
Dé.oup"t un morceau de PaPier
(environ
1
PH
cm).
5"pot", l"
morceau sur une couPelle
propre.
man¡ATTENTION: ll est nécessa¡re de
Duler DroDrement.
i.r
¿di*ti
t, u"rr"rie doivent étre rin-
distillée
l'áu "t
avant de commencer'
gasLe papier PH coüte cher' Ne pas le
cés á
piller'
140
.
Déposer
á I'aide de
la
baguette en verre une goutte
de la boisson sur le morceau
de oaoier pH.
comoarer' immédiatement la
teinte Prise Par le PaPier PH
avec i'echelle des teintes
située sur la boite. En déduire
le pH de la solution: PH entre
5et6.
Tests
les eaux minérales
l.
Vrai ou faux
I'acidité
5. Associe les mots
?
a. Les eaux minérales sont pures.
b. Les eaux minérales sont des mélanges.
c. Les eaux mlnérales contiennent des mrnerars.
d. Les sels minéraux sont dissous dans l'eau.
Recopie et rehe par des traits les mots des deux
colonnes qui se correspondent.
1. boisson acide
7
2. borsson basique
c. pH lnférieur á 7
3. boisson neut¡e
a. pH égal á 7
b. pH supérieur á
2. Trouve le résultat
Eau
d'Évian
des boissons
6. Trouve I'ordre exact
Eau distillée
Classe les boissons de la moins acide á Ia plus
Plao
ch
a
u
acide
e
uffe nte
a.lus
d'orange
2,6
b. Cocacola
c. Jus de
d. Jus de
e. Eau de
a¡tron
tomate
4
Perrie r
2,5
2,1
5,2
Dans quel récipient restera t-il un solide aprés
un chauffage prolongé ?
Les colorants dans les boissons
Les boissons gazeuses
7. Retrouve les étapes
3. choisis la bonne réponse
Remets dans I'ordre ces étapes de 1'expérience
Lorsque Jon chauffe oe I'eau minérale gazeuse, le dioxyde de carbone se trouve :
a.
c.enAetB
enA b.enB
qui petmet de séparer les colorants de la
menthe.
+
Papier
filtre
Colorant
bleu
Couttes
de colorant
N-- l
Ni
c
8.
Quel est le mot écrit correctement
a.cromatographie b.chromatografie
c.chromatographie d.cromatogiafie
?
Résumé du cours
4.
Chois¡s le mot qui convient
Une bouteille d'eau
gazeuse est posée
visré
sur le plateau d'une
ralance.
Aprés extraction
:u gaz de la boisson,
, Lndicatron de Ia
a.
: alance se¡a-t-elle
:
supérieure/inférieu,e/égale á celle que l'on lit sur le schéma ?
b. Lerte exper ience monue que le dioxyde de
-,¡bone a une od eur/masse / couleur.
9.
1.
Recopie et compléte
les eaux minérales contiennent des ... dis-
SOUS.
2. Le gaz drssous dans les boissons gazeuses est
t^
3. Tous les gaz ont une ....
4, On évalue l'acidité d'une boisson en mesu
". Plus 1e pH est petit, pius la solution
:ii::""
couleur des bolssons est due á la présence
de ... dissous dans l'eau.
5. La
Mots á utiliser: pH. Masse. Sels minéraux.
Colorants . Dioxyde de carbone . Acide
141
Des corps dissous dans les boissons
I Exercices
13. Lire une étiquette
r. Releve 1es indications qui expliquent l'acidité
1O. Analyse d'une eau de cascade
pH
7,8
dissous
Sulfates
mg/l
20 mg/l
80 mg/t
Phosphates
0,1
mg/L
Tons alcalins
81
mg/L
Carbonates
120
Oxygéne
de cette boisson.
z. Cette boisson contient elle un colorant
8
Chlorures
?
mg/L
a. L'eau de la cascade est-elle acide, basique ou
n el rtre ?
b. Calcule la masse des sels miné¡aux contenus
dans 1 L.
c. O_uel est le gaz dissous dans cette eau ?
Pourqrloi ce gaz est-il indispensable dans l'eau
naturelle ?
tl.
?
(Reporte toi á la page 13 8.)
On
chasse
1e gaz dissous en chauffant Ia bors
3.
son. Le pH augmente légérement. O-ue peux-tu
en conclure ?
tequel
14. Mesures de pH
Guillaume mesure le pH de plusieurs bolssons.
11 a repolcé 1es résultats dans un tableau
,
Boissons
Jus de
une boisson á l'orange
tomate
Eau de Volvic
Coca cola
Iau de Badoit
a. Recopie le tableau et indique pour chaque
boisson si elle est acide, neutre ou baslque.
b. Classe ces boissons de la moins acide á 1a plus
acide
a. Que signifie * eau gazéifiée , ?
b. La pulpe d'orange et le zeste d'orange se dépo
sent au fond de la bouteille. Cette bolsson estelle un mélange homogéne ou hétérogéne ?
c. Pourquoi faut il secouer la boutellle avant de
s'en servir ?
15. t-e pH du jus de citron
Mélanie affirme que 1e jus de citron a toujours
un pH égal á 3. Elle presse un citron et en vetse
1mL dans chacun des trois vetres représentés
sur le schéma. Aprés avoir rajouté 10 mL d'eau
dans le second et 100 mL dans le troisiéme,
d. o_ue rrsque t-il de se produire si on enléve le
bouchon aprés avoir secoué trop fortement la
bouteille ?
Mélanie mesure le pH des solutions obtenues.
12. Masse d'un litre de dioxyde de carbone
On réalise l'expérience sulvante
l
:
mL de jus de citron
+
I
+ 10 mL d'eau
pH = 2,7
pH=3
tr
t_l
Dioxyde de
carbone
a. Comment
a. Sur quel plateau faut 1l ajouter une masse
+ 100 mL d'eau
pH = 3,4
varie le pH quand on ajoute
de
l'eau ?
b. Parmi les trois jus de citron, quel est 1e plus
acide ?
c. L'affirmatlon de Mélanle est-e1le exacte ?
Pourquoi ?
m de 0,6 g pour rétablir 1'équilibre ?
b. Calculer Ia masse d'un litre de dioxyde de carbone.
Données : masse d'un litre d'air : 1,2 g
142
I
tug$l(|/
*- l?
l- €::,;
-l
)Problémes
't1L:t:ctl
3t _t{'g urle=
16. Avec ou sans bulles
Téte de s¡phon
Ma
nette
?
ll.Lalimonade light
Au début du siécle,
Un fabricant de boissons indique dans son
catalogue la composition des deux types de
limonade qu'il propose á ses clients.
les cafetrers
utilisaient
Eau
pét¡llante
des siphons á eau
de Seltz pour
obtenir de l'eau
pétlllante.
Voici le mode
d'emploi du siphon
Ingédients
:
jusqu'au trait.
t Placer dans Ia téte du síphon une cartouche de
dioxyde de carbone comprímé et revísser jusqu'd
ce que Ie gaz se dégage dans la bouteíIle.
lmleau
lmL
Perr¡er Évian
lmleau
nüüüffi
1mL
savonneuse vinaigre
]t]UHU
--=3
pH=6 pH=1,2 pH=lo
pH=?
Corr-.jeur
d
aCtd e.
19. Un extincteur
\ >i,
+í
tiou
ci-dessous.
de
L'aspartame sucre 2oo fois plus que le suc¡e
/2)
(JJ
Cor\érvateu.
ont le méme goüt sucré.
ce qui a été fait pour éviter la
décomposition de l'aspartame (ce corps se
décompose en milieu trés acide).
o Indique ce qul a été fait pour que la
limonade lÍght se conserve plus longtemps.
. Explique pourquoi Ia llmonade light falt
( moins SrossÍ ,,.
En préparant un repas, un cuisinie¡ a laissé
lmL
(1)
. Indique
Un ¡us de chou caméléon
-onade
laht
Ton probléme : rédige une argumentation
vantant les avantages de la limonade /ght
Pour te mettre sur la piste :
o Montre que les deux types de limonade
Ton probléme : comment utiliserais-tu le
siphon pour obtenir du dioryde de
carbone ?
Pour te mettre sur Ia piste : cherche ce que
devient le dioxyde de carbone introduit dans
le siphon.
tremper quelques feuilles de chou rouge dans
de l'eau chaude, pendant un quart d'heure.
A sa grande stupéfaction, l'eau s'est teinte en
violet. Il ajoute quelques culllé¡es de vinaigre
et constate que l'eau de chou devient rouge.
Ton probléme : déduis de cette observation
le pH de I'eau de vinaigre.
Pour te mettre sur la piste :
Prépare environ 200 mL de jus de chou rouge.
Verse un peu de ce jus dans 5 tubes á essais.
-/erse
dans chaque tube un liquide comme
Limonade
sucre
10 kg/100 t
0
aspartame (1)
0
50 g/100 i.
acide cit¡ique
220 8/1OOL 260 8/7OOL
citrate de sodium (2)
0
50 g/100 L
acide benzolque (3)
0
15 9/100 t
pH
2,6
3,2
calories 27 cal/100 rnl 0,4 cal/100 mL
. Dévísser Ia téte du síphon et íntroduíre de I'eau
18.
Limonade
á gaz
Mélanie a i¡trodult deu
comprunes
effervescents d'aspirine
dans un verre á moltié
rempli d'eau. Avec
une allumette, elle
essaye d'enflammer
le gaz s'échappant des
bulles qui édatent á
la surface du liquide.
Ton probléme : explique pourquoi
I'allumette s'éteint et le gaz ne
s'enflamme pas.
Pour te mettre sur Ia piste :
Lis les info¡mations p. 136, fig.2.
ATTENTION : Ne pas tenter celfe
expérience avec un autre gaz, Risque de
brttlure et d' incendie.
143
Des corps dissous dans les boissons

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