Corps purs et mélanges : cours de CAP en physique-chimie

Autour de toi, presque tout ce que tu manipules est composé de plusieurs matières : la boisson de ta pause, le produit d'entretien de l'atelier, la peinture, l'huile de moteur, le gel douche. Savoir dire de quoi une substance est faite te sert dans ta vie professionnelle. Tu dois choisir un produit adapté, le doser, le stocker sans danger et comprendre une étiquette ou une fiche technique.

Le programme de CAP place cette notion dans la partie chimie, sous l'intitulé « corps purs et mélanges au quotidien » ¹. Le mot « quotidien » donne la direction : on part de situations concrètes et on apprend à les décrire avec un vocabulaire précis.

Dans ce cours, tu vas :

• comprendre ce qu'est une espèce chimique ;
• définir un corps pur et un mélange, et les opposer ;
• reconnaître les mélanges aqueux ;
• appliquer une méthode de classement ;
• découvrir l'idée de la chromatographie sur couche mince, une expérience que le programme propose de réaliser ¹.

Pour parler de corps purs et de mélanges, il faut d'abord un mot : espèce chimique. Le programme parle des constituants d'une substance, c'est-à-dire de ses espèces chimiques ¹.

Une espèce chimique a un nom et une identité. Quand tu prends de l'eau dans un verre ou dans une bouteille, tu as la même espèce chimique : de l'eau. Ce qui change d'un échantillon à l'autre, c'est la présence éventuelle d'autres espèces qui l'accompagnent.

Le programme présente le corps pur et le mélange comme deux notions qui s'opposent, définies à partir des espèces chimiques constituantes ¹. Un cours de collège le formule de la même façon : le corps pur est présenté par opposition au mélange ².

Tout repose donc sur un nombre :

Une catégorie de mélanges revient sans cesse, au laboratoire comme dans la vie courante : ceux qui contiennent de l'eau.

Le mot vient de « aqua », l'eau. Si tu dissous du sucre dans de l'eau, tu obtiens un mélange aqueux. Les chapitres suivants de ta formation, notamment sur les solutions aqueuses et la concentration, reprendront cette idée en la précisant.

Se demander si une substance contient de l'eau est une vraie question de laboratoire : un cours de collège pose justement le problème de mettre en évidence l'eau dans une substance ². Tu retrouveras ce type de démarche : on formule une question, puis on cherche une expérience qui permet d'y répondre.

Pour ne pas te tromper devant une substance inconnue ou un produit du quotidien, suis toujours le même raisonnement.

Comment prouver qu'une substance est un mélange quand on ne peut pas lire la liste de ses composants ? Le programme de CAP propose une activité expérimentale pour cela : réaliser une chromatographie sur couche mince ¹.

Le programme donne un cas concret : se demander si les colorants présents dans des bonbons dragéifiés sont des mélanges ou des corps purs ¹. La question est exactement celle de ce chapitre, appliquée à un objet familier.

Peu importe ta spécialité, tu manipules des mélanges. Savoir les identifier a des conséquences pratiques.

Sécurité. Un produit annoncé sous un nom unique peut contenir plusieurs espèces chimiques. Lire l'étiquette et la fiche de données te permet de savoir ce que tu respires ou touches. Ne mélange jamais deux produits au hasard : tu fabriques un nouveau mélange dont tu ne connais pas la composition ni les dangers.

Qualité. Une peinture ou un produit d'entretien se prépare parfois en ajoutant de l'eau. Tu obtiens un nouveau mélange : sa composition change, donc ses propriétés aussi. Respecter les proportions donne un résultat reproductible.

Environnement. Pour éliminer un produit usé dans la bonne filière, il faut savoir quelles espèces chimiques il contient : un mélange peut renfermer une espèce polluante qu'on ne voit pas.

Avant de passer aux exercices, reprends les points qui font perdre des points à l'examen : le vocabulaire et le raisonnement.