Les techniques utilisées pour séparer les substances qui composent les mélanges homogènes et hétérogènes tiennent compte du nombre de phases, de la nature des composants et de leurs propriétés.
Utilisez les questions suivantes pour tester vos connaissances et compléter vos études avec la résolution commentée.
question 1
Reliez la méthode de séparation des mélanges à la propriété utilisée dans le processus de séparation.
JE. Décantation
II. Distillation
III. Extraction par solvant
LES. Solubilité
B. Densité
Ç. température d'ébullition
Bonne réponse: I.B; II.C. et III.A.
I.B: A décanter est un processus de séparation de mélanges hétérogènes, où la séparation naturelle se produit par le densité des composants non miscibles d'un mélange solide-liquide ou liquide-liquide.
Par exemple, dans un bassin de traitement d'eau, les matières solides se déposent et se déposent au fond car elles sont plus denses.
II.C: Un distillation est un processus de séparation de mélanges, dont les composants ont des températures d'ébullition.
Par exemple, un composant d'un mélange qui a un point d'ébullition bas a tendance à passer d'abord à l'état gazeux et est donc séparé des autres. Le composant séparé peut ensuite être condensé (retransformé en liquide) et collecté.
III.A: A extraction par solvant est effectuée conformément à la solubilité des composés dans un mélange.
Par exemple, lorsque nous préparons le café, nous utilisons de l'eau chaude dans la poudre, ce qui entraîne avec elle les composés solubles. En effet, le café contient des substances solubles dans l'eau chaude.
question 2
Passez en revue les affirmations suivantes et jugez-les comme vraies (V) ou fausses (F).
( ) En filtration, le solide et le liquide sont séparés par la différence de taille des particules.
( ) La centrifugation est un processus de décantation accéléré par la force de gravité.
( ) La séparation en chromatographie est réalisée par l'interaction des composants du mélange avec la phase mobile et la phase stationnaire.
Bonne réponse: V; F; V.
(V) Dans la filtration, le solide et le liquide sont séparés par la différence de taille des particules.
Les particules solides sont séparées en un mélange solide-liquide car elles sont retenues dans le média filtrant, car elles sont de plus grande taille et ne peuvent pas dépasser les pores du filtre.
(F) La centrifugation est un processus de décantation accéléré par la force de gravité.
La centrifugation est réalisée par l'action de la force centrifuge, qui accélère le processus de décantation par mouvement circulaire, provoquant le dépôt de la matière plus dense au fond du récipient.
(V) La séparation en chromatographie est réalisée par l'interaction des composants du mélange avec la phase mobile et la phase stationnaire.
Dans la méthode de chromatographie, le mélange de composants est inséré dans la phase stationnaire, un matériau capable de retenir les substances à séparer. Lorsque la phase mobile traverse les composés, elle peut les entraîner à travers la phase stationnaire en interagissant avec eux. Plus l'interaction de la phase mobile avec un composant du mélange est importante, plus sa migration à travers la phase stationnaire est importante.
question 3
(Vunesp) Lors de la préparation du café, l'eau chaude entre en contact avec la poudre et est séparée dans la passoire. Les opérations impliquées dans cette séparation sont respectivement :
a) distillation et décantation.
b) filtration et distillation.
c) distillation et coercition.
d) extraction et filtration.
e) extraction et décantation.
Alternative correcte: d) extraction et filtration.
Un tort. La distillation sépare deux liquides mélangés en fonction de leur point d'ébullition. La décantation est la séparation d'un mélange de solide et de liquide par gravité.
b) FAUX. La filtration utilise un média filtrant pour retenir les solides et la distillation sépare les liquides en fonction du point d'ébullition.
c) FAUX. La distillation est utilisée pour séparer un mélange homogène de liquides. La filtration est la façon populaire d'appeler la filtration du café, qui utilise une passoire.
d) CORRECT. L'extraction par solvant est réalisée avec de l'eau qui, au contact du café, solubilise les composants qui se trouvaient dans le solide et les entraîne. La poudre est retenue dans le tamis, qui représente le média filtrant pour la filtration.
e) FAUX. Bien que l'extraction soit représentée par l'utilisation d'eau chaude comme solvant, la décantation ne fait pas partie de ce processus.
en savoir plus sur Séparation des mélanges.
question 4
(Unirio) Un mélange formé d'essence, d'eau, de sciure de bois et de sel de table peut être séparé en ses divers composants en suivant les étapes ci-dessous :
a) filtration, décantation et distillation.
b) collecte et décantation.
c) sublimation et distillation.
d) pressage et décantation.
e) distillation et décantation.
Alternative correcte: a) filtration, décantation et distillation.
Le mélange composé d'essence, d'eau, de sciure de bois et de sels de table comporte 3 phases :
| La phase 1 | De l'essence |
| Niveau 2 | sciure |
| Étape 3 | eau et sel |
a) CORRECT. La filtration sépare la phase 2 des autres phases, car les sciures, particules solides, sont retenues dans le média filtrant.
La décantation sépare la phase 1 de la phase 3, car les liquides ont des densités différentes et, en raison de leurs caractéristiques chimiques, ne se mélangent pas, car l'eau est polaire et l'essence est non polaire.
La distillation favorise l'évaporation du solvant, l'eau, et le solide dissous, le sel de table, se cristallise à nouveau.
b) FAUX. Le piégeage correspond à la séparation de solides de granulométries différentes, ce qui n'est pas le cas présenté dans la question. La décantation est uniquement capable de séparer les composants eau et essence.
c) FAUX. La sublimation n'est pas un processus de séparation de mélanges, mais un changement d'état physique, qui correspond au passage d'un état solide à un état gazeux, sans passer par l'état liquide. La distillation est seulement capable de séparer les composants de l'eau et du sel de table.
d) FAUX. L'appui correspond à une opération physique de compression d'un objet, ce qui ne s'applique pas au cas présenté dans la question. La décantation est uniquement capable de séparer les composants eau et essence.
e) FAUX. La distillation sépare le sel de table de l'eau, qui s'évapore au cours du processus. La décantation élimine l'essence en raison de la différence de densité avec l'eau. Cependant, les deux opérations seules ne suffisent pas à séparer tous les composants, car la sciure de bois serait toujours manquante.
question 5
(Unicide) Numérotez la deuxième colonne en fonction de la première, puis choisissez l'option correspondant à la bonne numérotation, de haut en bas
| Mélanges | Principales méthodes de séparation |
|---|---|
| 1) Oxygène et azote | (///) Distillation |
| 2) Huile et eau | (///) Filtrage |
| 3) Alcool et eau | (///) Séparation magnétique |
| 4) Fer et soufre | (///) Décantation |
| 5) Air et poussière | (///) Liquéfaction |
a) 1 - 4 - 5 - 2 - 3
b) 1 - 5 - 4 - 3 - 2
c) 3 - 2 - 4 - 5 -1
d) 3 - 5 - 4 - 2 - 1
e) 5 - 1 - 3 - 4 - 2
Alternative correcte: d) 3 - 5 - 4 - 2 - 1.
Distillation sépare l'alcool et l'eau (3), car les deux composants ont des températures d'ébullition différentes.
filtration sépare l'air et la poussière (5), car en raison de la taille des particules, la poussière est retenue dans un filtre.
séparation magnétique sépare le fer et le soufre (4), car le fer a des propriétés magnétiques et est attiré par un aimant.
Décantation sépare l'huile et l'eau (2), car les deux composants du mélange ont des densités différentes et ne sont pas miscibles.
Liquéfaction sépare l'oxygène et l'azote (1) car les deux gaz créent un mélange homogène. Dans ce processus, l'air est refroidi jusqu'à ce qu'il devienne liquide. Après cela, le mélange est chauffé et les composants sont séparés par point d'ébullition dans une colonne de distillation.
question 6
(Cesgranrio) Dans l'une des étapes du traitement de l'eau qui alimente une ville, l'eau est conservée un certain temps dans des réservoirs afin que les matières en suspension se déposent au fond. Cette opération s'appelle :
a) filtration.
b) sédimentation.
c) siphonner.
d) centrifugation.
e) cristallisation.
Alternative correcte: b) sédimentation.
Un tort. Cette opération sépare les solides en suspension du liquide avec un papier filtre, qui retient les particules pendant que le mélange le traverse.
b) CORRECT. Cette opération, par l'action de la gravité, fait que les particules les plus denses atteignent le fond du réservoir et se déposent lorsque l'eau est au repos.
c) FAUX. Cette opération correspond au transport d'un liquide d'un niveau supérieur vers un niveau inférieur, c'est-à-dire que le liquide s'écoule dans le récipient inférieur.
d) FAUX. Cette opération provoque la séparation d'un mélange en appliquant la force centrifuge acquise par les rotations du dispositif.
e) FAUX. Cette opération réalise la séparation du solide et du liquide par évaporation du solvant. Le solide dissous est recristallisé.
Pour compléter la lecture, nous suggérons le texteTraitement de l'eau.
question 7
(Unifor) Un solide A est complètement dissous dans un liquide B. Il est possible de séparer le solvant B du mélange au moyen d'un :
a) centrifugation.
b) siphonage.
c) décantation.
d) filtration.
e) distillation.
Alternative correcte: e) distillation.
Un tort. La centrifugation sépare les solides en suspension dans un liquide.
b) FAUX. Le siphon transporte le liquide d'un point supérieur vers un point inférieur.
c) FAUX. La décantation sépare les composants de densités différentes par la force de gravité.
d) FAUX. La filtration retient les particules solides en suspension dans un liquide à l'aide d'un média filtrant.
e) CORRECT. La distillation est capable d'évaporer le solvant B et le solide A est cristallisé.
question 8
(UnB) Jugez les éléments suivants, en marquant C pour correct et E pour faux.
1) L'évaporation permet la séparation de deux liquides très volatils.
2) Il est possible de séparer une matière liquide-liquide homogène par distillation fractionnée.
3) La séparation des composants pétroliers est basée sur la différence entre leurs températures d'ébullition respectives.
4) Le principe de la distillation fractionnée repose sur la différence de solubilité des solides dans un matériau.
1) FAUX. L'évaporation est un changement d'état physique, qui correspond au passage d'un état liquide à un état gazeux. Si les deux liquides sont très volatils, alors ils ont des points d'ébullition très proches, ce qui rend la séparation difficile.
2) CORRECT. Les liquides sont séparés par différents points d'ébullition. Le liquide ayant le point d'ébullition le plus bas est d'abord retiré du système.
3) CORRECT. Le pétrole est un mélange complexe d'hydrocarbures qui ont des propriétés physiques et chimiques différentes. Les tours de distillation séparent les composants du mélange en fonction de leur volatilité, les points d'ébullition variant avec la taille de la chaîne carbonée.
4) FAUX. Il est basé sur les différents points d'ébullition des composants du mélange.
question 9
(UFRGS) Un système hétérogène biphasique est formé de trois liquides différents A, B et C. Il est connu que:
- A et B sont miscibles entre eux ;
- C est non miscible avec A et avec B ;
- A est plus volatile que B.
Sur la base de ces informations, les méthodes les plus appropriées pour séparer les trois liquides sont :
a) centrifugation et décantation.
b) décantation et fusion fractionnée.
c) filtration et centrifugation.
d) filtration et distillation fractionnée.
e) décantation et distillation fractionnée.
Alternative correcte: e) décantation et distillation fractionnée.
Selon les données du relevé, le système présente deux phases :
| La phase 1 | Liquides A et B |
| Niveau 2 | Net C |
Un tort. La centrifugation ne peut pas être utilisée car elle convient à la séparation des particules en suspension dans un liquide.
b) FAUX. La fusion fractionnée ne peut pas être utilisée car elle convient à la séparation de solides ayant des points de fusion différents.
c) FAUX. La filtration ne peut pas être utilisée car elle convient à la séparation des solides en liquides. De même, la centrifugation n'est pas utile car il s'agit d'un processus de séparation solide-liquide accéléré.
d) FAUX. La filtration ne peut pas être utilisée car elle est utile pour séparer des systèmes solide-liquide hétérogènes.
e) CORRECT. La décantation favorise la séparation de la phase 1 avec les composants A et B de la phase 2, qui correspond au composant C par différence de densité.
La distillation favorise la séparation de A et B en fonction du point d'ébullition des substances. Le mélange est chauffé et le composant à point d'ébullition inférieur est d'abord évaporé et recueilli dans un autre récipient.
question 10
(Ufba) Sur la base du schéma ci-dessous, il est correct d'affirmer :
a) Le processus X est la filtration.
b) Le solide A est du carbonate de calcium, CaCO3.
c) Le processus Y est la décantation.
d) Le système C est un matériau homogène.
e) Le système D a une substance.
f) Le procédé Z est une simple distillation.
g) L'eau distillée est un matériau.
Alternatives correctes: a, b, c, f.
a) CORRECT. Le solide A a été séparé du système B car il n'y était pas dissous. La filtration retient les particules solides, qui restent sur le papier filtre, tandis que le liquide qui a traversé l'entonnoir est collecté dans un autre récipient.
b) CORRECT. Le chauffage a provoqué une réaction chimique. Dans celui-ci, de nouvelles substances ont été formées par la décomposition du carbonate de calcium (CaCO3).
CaCO3 CO2(g) + CaO(s)
c) CORRECT. Comme le mélange est composé de liquides non miscibles, la séparation s'est produite en raison de la différence de densité. Lors de la décantation, à l'aide d'un entonnoir à brome, les composants se séparent spontanément.
d) FAUX. Si le système est monophasique, il n'a qu'une seule phase et peut être un mélange homogène ou une substance pure.
e) FAUX. Le système D est un mélange homogène de composants d'eau et de carbonate de calcium (CaCO)3).
f) CORRECT. Comme le système D est homogène, composé de liquide et de solide, par distillation, le liquide peut être évaporé puis condensé pour être collecté dans un autre récipient.
g) FAUX. L'eau distillée est une substance, car elle a des propriétés fixes et invariables dans son ensemble.
question 11
(PUC-MG) Lors de la mise en place d'hexane (d = 0,66 g/cm3), eau (d = 1 g/cm3) et du sel (NaCl) dans une verrerie de laboratoire connue sous le nom d'entonnoir de séparation (photo ci-dessous), marquez l'aspect approprié observé après un certain temps de repos.
a) Un
b) B
c) C
d) D
Alternative correcte: c) C.
L'hexane a une densité inférieure à celle de l'eau, c'est donc le composant au sommet de l'entonnoir de décantation.
Quand on met du sel dans l'eau, les ions se dissocient, comme le montre l'équation chimique :
Comme il s'agit d'un composé ionique et soluble dans l'eau, le chlorure de sodium subit une altération, se décomposant en ses ions, ainsi, l'eau et le sel représentent une phase dans le système.
Le résultat est un produit avec une densité intermédiaire entre celle de l'eau et du sel, qui est de 2,16 g/cm³. C'est parce que l'eau n'est plus une substance pure et est devenue un mélange.
Obtenez plus de connaissances en lisant sur Transformations physiques et chimiques.
question 12
(Le Caire) À propos des processus de séparation des matériaux, indiquez la bonne alternative.
a) La filtration du café, un processus de séparation des matériaux, est un phénomène physique.
b) Les phases d'un système sont les composants qui composent ce système.
c) L'un des procédés souvent utilisés pour séparer l'eau de mer du sel est la filtration.
d) Lorsque des substances passent de solide à liquide, il est prouvé qu'une réaction chimique s'est produite.
e) La distillation fractionnée est un procédé souvent utilisé pour séparer deux solides.
Alternative correcte: a) La filtration du café, un processus de séparation des matériaux, est un phénomène physique.
a) CORRECT. Filtrer le café revient à le filtrer. C'est donc un phénomène physique.
b) FAUX. La phase correspond à la région du système qui présente les mêmes aspects tout au long de son extension.
c) FAUX. Le procédé souvent utilisé est l'évaporation. L'eau, qui a un point d'ébullition inférieur à celui du sel, est d'abord séparée.
d) FAUX. Le changement d'état physique représente une transformation physique. Une réaction chimique se produit lorsque de nouvelles substances se forment.
e) FAUX. La distillation fractionnée est souvent utilisée pour séparer les composants liquides d'un mélange homogène, c'est-à-dire que les substances sont miscibles. Par conséquent, la distillation sépare selon les différents points d'ébullition.
Voir aussi: Exercices sur mélanges homogènes et hétérogènes.