Quels sont les critères de pureté d'un corps ?

🔹 Qu'est-ce-qu'un corps pur en chimie ? 

🔹 Comment savoir si un corps est pur ou non pur ? 

🔹 Est-ce que la température d'ébullition est un critère de pureté d'un corps ? 

◉ Température d'ébullition de l'eau pure.

◉ Température d'ébullition de l'eau salée limpide. 

🔹 Est-ce que la température de solidification ou de cristallisation est un critère de pureté d'un corps ? 

◉ Température de solidification de l'eau salée limpide. 

◉ Température de solidification de l'eau pure.

🔹 Qu'est-ce qu'un corps pur en chimie ?

Un corps pur est une substance chimique qui ne contient pas d'éléments étrangers. Le corps pur est formé uniquement d'une seule espèce chimique. Cette espèce chimique peut-être représentée : 

✤ Soit par un seul type d'atomes non liés entre eux par des liaisons covalentes, dans ce cas, on parle de corps purs simples élémentaires tels que le fer Fe; le cuivre Cu et les gaz nobles comme l'Hélium He, le Néon Ne, l'Argon Ar, le Krypton Kr, le Xénon Xe, etc.

✤ Soit par des molécules constituées d'un seul type d'atomes, dans ce cas, on parle de corps purs simples moléculaires tels que le gaz dihydrogène H₂, le gaz dioxygène O₂, le gaz ozone O₃, le gaz azote N₂, le gaz chlore Cl₂, le phosphore P₄, le soufre S₈, etc.

✤ Soit par des molécules formées de deux ou plusieurs types d'atomes, dans ce cas, on parle de corps purs composés tels que le gaz chlorure d'hydrogène HCl, le liquide eau H₂O, le gaz ammoniac NH₃, le solide chlorure de sodium NaCl, le solide glucose C₆H₁₂O₆, etc.    

Un corps pur peut être une substance solide, une substance liquide ou une substance gazeuse.

🔹 Comment savoir si un corps est pur ou non pur ?

En chimie, lorsqu'on est en présence d'un corps, à l'état solide, liquide ou gazeux, comment savoir si ce corps est pur ou non pur ? Pour répondre à cette question, on fait appel à certaines propriétés caractéristiques appelées critères de pureté qui nous permettent de vérifier si on est en présence d'un corps pur ou d'un mélange.

Les critères de pureté caractérisant chaque corps pur sont des constantes physiques propres à chaque corps pur. Parmi ces critères de pureté, on trouve : les températures de changement d'état telles que : la température d'ébullition, la température de solidification, la température de fusion, on trouve aussi d'autres constantes physiques telles que : la masse volumique, la densité, l'indice de réfraction, la solubilité, la chaleur massique, etc.    

🔹 Est-ce-que la température d'ébullition est un critère de pureté d'un corps ?

L'ébullition est un changement d'état qui fait passer un corps de l'état liquide à l'état gazeux en augmentant sa température. Pour montrer que la température d'ébullition d'un corps est un critère de pureté, on prend comme exemple l'eau dans deux cas. Dans le premier cas, on prend de l'eau distillée qui est un corps pur. Dans le deuxième cas, on prend de l'eau salée limpide qui est un mélange homogène.

◉ Température d'ébullition de l'eau pure :

L'eau distillée est un corps pur composé, sa formule chimique est H2O. Portons à ébullition une quantité d'eau distillée pendant une durée de presque 20 minutes par exemple, et à l'aide d'un thermomètre, enregistrons la température de l'eau distillée pendant toute la durée de l'ébullition. Nous constatons qu'à partir du moment où commence l'ébullition jusqu'à ce qu'il n'y ait approximativement plus de liquide, la température ne varie pas. Comme cette ébullition se fait à la pression atmosphérique normale, le thermomètre indique pendant toute la durée de l'ébullition 100 °C. Donc : La température de l'eau pure reste constante pendant toute la durée de l'ébullition et cette température constante d'ébullition est 100 °C.

◉ Température d'ébullition de l'eau salée limpide :

L'eau salée est un mélange homogène de l'eau et du chlorure de sodium. Portons à ébullition une quantité d'eau salée limpide pendant quelques minutes et enregistrons les températures de cette eau qui seront indiqués par le thermomètre durant toute la durée de l'ébullition. Nous constatons qu'au début de l'opération, le thermomètre indique 101 °C quand l'ébullition commence, c'est-à-dire, pendant la formation des premières bulles de vapeur à l'intérieur de l'eau salée. Ensuite, la température continue à augmenter pendant toute la durée de l'ébullition jusqu'à ce qu'il ne reste plus de liquide. L'eau qui reste dans le récipient à la fin de l'ébullition est plus salée que l'eau avec laquelle on a commencé l'ébullition. La température de l'eau salée croît pendant toute la durée de l'ébullition. Donc : La température de l'eau salée non pure croît pendant toute la durée de l'ébullition.

Conclusion : Si un corps est pur, sa température d'ébullition reste constante pendant toute la durée de l'ébullition. En conséquence : La température d'ébullition d'un corps est un critère de pureté.    

🔹 Est-ce-que la température de solidification ou de cristallisation est un critère de pureté d'un corps ?

La solidification ou la cristallisation est un changement d'état qui fait passer un corps de l'état liquide à l'état solide en abaissant sa température. Pour montrer que la température de solidification d'un corps est un critère de pureté, on prend aussi pour exemple l'eau dans deux cas. Dans le premier cas, on prend de l'eau salée limpide qui est un mélange homogène. Dans le deuxième cas, on prend de l'eau distillée qui est un corps pur.

◉ Température de solidification de l'eau salée limpide :

L'eau salée est un mélange homogène de l'eau et du chlorure de sodium. Refroidissons fortement une quantité d'eau salée limpide pendant un moment suffisant pour la transformation de tout le liquide en solide et enregistrons les températures de cette eau qui seront indiquées par le thermomètre durant toute la durée du refroidissement. Nous constatons qu'au début de l'opération, le thermomètre indique -3 °C quand la cristallisation commence, c'est-à-dire, durant la formation des premiers cristaux solides à l'intérieur de l'eau salée. Les premiers cristaux sont de la glace ; en fondant, ils donnent de l'eau non salée, identique à l'eau distillée. Durant toute la durée du refroidissement, la température continue à s'abaisser jusqu'à ce que tout le liquide se transforme en solide. Donc : La température de l'eau salée non pure décroît pendant toute la durée de la cristallisation. 

◉ Température de solidification de l'eau pure :

L'eau distillée est un corps pur composé, sa formule chimique est H2O. Refroidissons fortement une quantité d'eau distillée durant une durée suffisante pour la transformation de tout le liquide en solide, et à l'aide d'un thermomètre, enregistrons la température de l'eau distillée durant toute la durée de la cristallisation. Nous constatons qu'à partir du moment où commence la cristallisation jusqu'à ce que toute la quantité d'eau pure se transforme en solide, la température de l'eau pure ne varie pas. Au début de la cristallisation, le thermomètre indique 0 °C, cette température reste constante durant toute la durée de la cristallisation. Alors : La température de l'eau pure reste constante pendant toute la durée de la cristallisation.

Conclusion : Si un corps est pur, sa température de solidification reste constante durant toute la durée de la solidification. Ainsi : La température de solidification d'un corps est un critère de pureté.

Remarque : Les températures d'ébullition et de solidification sont des critères de pureté importants. Mais ce ne sont pas les seuls. Il y a d'autres tels que : la température de fusion, la masse volumique, la densité, l'indice de réfraction, la solubilité, la chaleur massique, etc.

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