La matière peut se présenter sous forme de substance pure ou sous forme de mélange.
Les mélanges sont obtenus lorsqu’on associe deux ou plusieurs substances. Ils peuvent alors être homogènes ou hétérogènes.
Un mélange hétérogène est un mélange dans lequel on peut distinguer plusieurs composants à l’œil nu ou au microscope.
Les mélanges hétérogènes présentent les caractéristiques suivantes :
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Ils ont plus d’une phase visible. Ces phases sont généralement gazeuses, liquides ou solides.
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Les substances y sont réparties de façon non uniforme.
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Les propriétés ne sont pas identiques en tout point du mélange.
Ce mélange hétérogène comprend deux phases visibles : l’eau et l’huile. La phase comprenant l’eau (phase aqueuse) n’a pas les mêmes propriétés que la phase huileuse. Par exemple, l’huile a une plus petite masse volumique que l’eau, ce pourquoi elle flotte sur l’eau.
De plus, les particules de ce mélange sont réparties de façon non uniforme.
Lorsque deux substances ne peuvent pas se mélanger du tout, on dit qu’elles sont non miscibles. Ainsi, l’eau et l’huile sont non miscibles, c’est-à-dire que l’huile est non soluble dans l’eau.
La soupe ramen est un mélange hétérogène. Elle présente plusieurs phases visibles. Par exemple, la base de la soupe est à l’état liquide tandis que la viande est à l’état solide.
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L’eau gazeuse est un mélange hétérogène qui comprend de l’eau, des minéraux, du dioxyde de carbone (bulles de gaz) et d’autres ingrédients.
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Dans ce mélange de noix, on distingue facilement les amandes, les pistaches, les cajous et les pacanes. Puisqu’il est possible de distinguer quatre phases solides, il s’agit d’un mélange hétérogène.
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Un sol humifère est un mélange hétérogène comprenant plusieurs phases solides. En effet, il contient une variété de matières organiques et minérales. En l’observant de près, on peut distinguer certains composants du sol.
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Un mélange homogène est un mélange dans lequel on ne peut distinguer les substances qui le composent.
Les mélanges homogènes présentent les caractéristiques suivantes :
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Ils comportent une seule phase visible. Cette phase est généralement à l’état gazeux, liquide, ou solide.
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Les substances y sont réparties de façon uniforme.
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Les propriétés du mélange sont identiques en tout point du mélange étant donné que les particules sont réparties de façon uniforme.
L’eau sucrée est composée d’eau et de sucre. Lorsqu’on mélange ces deux substances, on ne peut pas distinguer le sucre. Une seule phase est visible.
Les particules de sucre sont réparties uniformément dans l’eau. Par conséquent, les propriétés de l’eau sucrée sont les mêmes au milieu du verre et dans le fond du verre. Par exemple, l’eau sucrée a une masse volumique uniforme dans l’ensemble du mélange.
Puisque les substances se mélangent de façon uniforme dans un mélange homogène, on dit que ces substances sont miscibles. Ainsi, le sucre et l’eau sont miscibles, c’est-à-dire que le sucre est soluble dans l’eau.
L’acide sulfurique et l’eau se mélangent pour former un mélange homogène liquide.
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Les huiles essentielles sont des huiles extraites de végétaux divers. Elles constituent un mélange homogène de différentes substances présentes dans les plantes.
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Les diamants sont des substances pures et incolores. Lorsqu’ils contiennent des impuretés, ils peuvent être colorés.
Par exemple, les diamants bleus sont des mélanges homogènes solides composés majoritairement de carbone, mais aussi de bore.
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L’acier est un alliage de fer, de carbone et, parfois, d’autres métaux. Ce mélange est homogène puisqu’il n’y a qu’une phase visible.
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En plongée sous-marine, les plongeurs sont équipés de bonbonnes d’air comprimé. L’air est un mélange homogène gazeux composé d’azote, d’oxygène et d’autres substances. On peut aussi dire que c’est une solution gazeuse.
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Une solution est un mélange homogène. Cependant, une solution saturée est un mélange hétérogène. Par exemple, le sel est soluble dans l’eau. Par contre, si on ajoute trop de sel à l’eau, il finit par ne plus se dissoudre. Le mélange est donc de l’eau salée avec un dépôt de sel au fond. Cette solution saturée a deux phases visibles : le mélange est donc hétérogène.
Un colloïde est un mélange qui semble homogène à l’œil nu, mais dont certains constituants se distinguent à l’aide d’un microscope.
Les colloïdes peuvent présenter plusieurs phases à l’état gazeux, liquide et/ou solide. L’observation du mélange au microscope est une technique qui permet de déterminer s’il est effectivement un colloïde.
En fonction des manuels, les colloïdes peuvent être considérés comme une catégorie de mélange à part ou comme faisant partie des mélanges hétérogènes. Sur cette page, on considère les colloïdes comme des mélanges hétérogènes puisqu’une observation au microscope révèle leur hétérogénéité.
Le fait qu’un liquide, un gel ou une mousse soit opaque peut être un indice de sa nature colloïdale. C’est le cas du lait et du sang.
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À l’œil nu, le sang semble être un mélange homogène. Pourtant, une observation au microscope permet de voir que le sang comprend, entre autres, des cellules dispersées de façon hétérogène. Ainsi, le sang est un colloïde.
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À l’œil nu, le lait est blanc, opaque et semble homogène. Au microscope, on constate que des bulles de gras sont distribuées de façon hétérogène dans le milieu aqueux. Le lait est donc un colloïde.
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Pour préparer la mayonnaise, ses ingrédients sont mélangés à l’aide d’un fouet, ce qui permet d’incorporer de l’air au mélange. À première vue, la mayonnaise est homogène. Au microscope, on peut voir les bulles d’air emprisonnées dans le corps graisseux. La mayonnaise est donc un colloïde.
Le corps humain comprend de multiples mélanges. Ceux-ci peuvent être homogènes ou hétérogènes. Le tableau suivant présente des exemples de mélanges présents dans le corps.
| Mélanges homogènes | Mélanges hétérogènes |
|---|---|
| Urine Salive Larmes Sueur etc. |
Matière fécale Sang (colloïde) Lymphe (colloïde) Tissus etc. |