Les corps purs





  1. Qu’est-ce qu’un corps pur ?
  2. Liquide pur
  3. Solide pur
  4. Gaz pur
  5. Déterminer si une substance est un corps pur à partir de sa composition
  6. Déterminer si une substance inconnue est un corps pur
  7. Une substance peut-elle vraiment être pure ?

Qu’est-ce qu’un corps pur ?



Définition: un corps pur est une substance composée d’une seule espèce chimique

Remarque

Une substance qui n’est pas un corps pur est nécessairement un mélange

Liquide pur

Un liquide est un corps pur s’il est composé d’une seule sorte de molécules ou d’atomes

Exemples

  • De l’eau pure est composée uniquement de molécules d’eau
  • De l’alcool pur est composé exclusivement de molécules d’éthanol
  • De l’acétone pure est composée seulement de molécule d’acétone
  • Du mercure pur n’est constitué que d’atomes de mercure
  • De l’or fondu est pur s’il ne contient que des atomes d’or

Solide pur

Un solide est un corps pur à condition d’être composé d’une seule sorte de molécules ou d’atomes ou d’association cation-anion

Exemples

  • Un morceau de fer n’est pur que s’il comporte uniquement des atomes de fer
  • Un morceau de sucre n’est pur que s’il est constitué exclusivement de molécules de saccharose
  • Des cristaux de sel ne sont pur qu’a condition d’être composé seulement d’une association d’ions sodium et d’ions chlorure.

Gaz pur

Un gaz n’est un corps pur que s’il est constitué d’une seule sorte d’atome ou de molécule

Exemples

  • Du dioxygène ne peut être considéré comme pur que s’il est composé uniquement de molécules de dioxygène.
  • L’hélium n’est un gaz pur qu’à condition de ne contenir que des atomes d’hélium

Déterminer si une substance est un corps pur à partir de sa composition

Si la composition d’une substance est connue alors il est possible de savoir s’il s’agit bien d’un corps pur en vérifiant qu’il ne comporte qu’une seule espèce chimique.



Déterminer si une substance inconnue est un corps pur

Même si la composition d’un substance est totalement inconnue il est possible de vérifier qu’il s’agit d’un corps pur en exploitant certaines propriétés physiques. Par exemple la fusion (ou inversement la solidification d’un corps pur) se fait à température constante tout comme l’ébullition (ou la liquéfaction) par conséquent un relevé de température lors d’un changement d’état permet de distinguer un corps pur (température constante) et un mélange (température variable).

Une substance peut-elle vraiment être pure ?

En pratique il est très difficile d’obtenir une substance totalement pure, y compris après avoir fait appels à des techniques de purification, pour plusieurs raisons:

  • Un liquide au contact de l’air peut dissoudre ses espèces chimiques (dioxygène, diazote, dioxyde de carbone, polluants….)
  • Un solide (surtout sous forme de poudre) peut s’hydrater au contact de l’humidité de l’air
  • Le contact avec l’air (et en particulier avec le dioxygène) peut conduire à des réactions chimiques (en particulier des oxydations) qui produisent de nouvelles espèce chimiques.
  • Une espèce chimique peut se décomposer partiellement (et donc former de nouvelles espèces chimiques) soit spontanément sous sous l’effet de la chaleur, de la température, de la pression etc.
  • Les techniques d’extractions implique souvent des solvants qui contaminent, au moins en partie, les substances extraites
  • Les méthodes de synthèse permettent d’obtenir des espèces chimiques qui peuvent être mélangées à des résidus de réactifs, de solvants, de catalyseurs…

Le degré de pureté d’une substance peut être déterminé par des analyses, il est en général exprimé sous la forme d’un pourcentage massique qui indique la proportion en masse de l’espèce chimique par rapport à la masse de substance.

Expérimentalement il est possible d’estimer la pureté d’une substance en déterminant certaines de ses caractéristiques physiques comme les températures de changement d’état (fusion ou ébullition) et en les comparant aux données théoriques: plus l’écart est faible et plus la substance se rapproche d’un corps pur.