MÉLANGES HÉTÉROGÈNES: CARACTÉRISTIQUES, TYPES, EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Les mélanges hétérogènes sont ceux qui se présentent à l' œil nu en principe sur un composant parfaitement distinguable. On dit qu'ils sont constitués de plus d'un composant matériel ou phase (solide, liquide ou gazeux), qui maintient ou préserve toutes ses propriétés quel que soit le reste du mélange.

Ce type de mélange est très abondant ici sur Terre, où ses éléments sont unis par de multiples processus naturels ou grâce à ceux inventés par la civilisation. En fait, ils peuvent être observés dans la vie quotidienne.

La façon de savoir si un mélange est hétérogène est d'observer s'il a deux ou plusieurs composants matériels ou phases. Des exemples de mélanges homogènes sont une assiette de riz avec des lentilles, des céréales avec du lait, du coca cola avec de la glace, un mélange d'huile et d'eau, du jus d'orange avec de la pulpe, de la terre ou du sable. Si vous regardez de près, vous pouvez voir que la terre et le sable sont constitués de différents composants.

Les phases du matériau sont les composants du mélange hétérogène, qui peuvent être séparés en appliquant différentes méthodes de séparation. Ces méthodes sont généralement physiques, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des réactifs chimiques, mais surtout des travaux mécaniques ou thermiques.

Les méthodes de séparation pour les mélanges hétérogènes comprennent la décantation, la filtration, le tamisage, l'évaporation, la dissolution et la séparation magnétique.

Il existe des mélanges hétérogènes qui sont homogènes ou uniformes à l'œil, ce qui crée une confusion. Cependant, lorsqu'ils sont observés au microscope ou à des échelles plus petites, leurs phases distinctes apparaissent. Ces types de mélanges hétérogènes sont connus sous le nom de colloïdes, bien qu'une telle déclaration fasse souvent l'objet de discussions.

Caractéristiques des mélanges hétérogènes

Ils ne sont pas uniformes

Le sable de la plage est un smorgasbord

La principale caractéristique d'un mélange hétérogène est son manque d'uniformité, c'est-à-dire qu'il se ressemble ou que ses propriétés ne varient pas là où il est regardé ou analysé. En ayant plus de deux phases ou composants distinctifs, selon l'échelle d'observation, l'uniformité est rompue.

Par exemple, le sol de la plage contient des particules de sable, de petites pierres, des matières végétales et animales. A noter que dans cet exemple, et dans beaucoup d'autres, la non-uniformité du mélange hétérogène se mesure par la différence ou le contraste de leurs couleurs.

Ils ont une phase prédominante

Représentation microscopique d'un mélange hétérogène. Les points gris seraient des pierres, les plus petites pierres blanches ou des particules végétales ou animales, et le fond les particules de sable.

Les mélanges hétérogènes ont une phase prédominante, qui est celle que l'on retrouve en plus grande proportion que les autres. Cette phase peut être soit solide, comme dans le cas des grains de sable, liquide ou gazeuse, et est communément appelée phase dispersante. Au lieu de cela, la phase minoritaire est appelée la phase dispersée.

Ils présentent plus d'un état de la matière à la fois

En fonction de l'état de la matière de la phase dispersante, ainsi que de celui de la phase dispersée, on obtient un groupe de mélanges hétérogènes dont les caractéristiques sont en parfait accord ou non avec les états physiques de la matière: solide, liquide ou gazeux. Par exemple, le sol de la plage est un smorgasbord solide. Nous donnerons d'autres exemples plus tard.

Types de mélanges hétérogènes

Solide

Le sol, les paniers de fruits, le riz aux lentilles et les minéraux de nombreux cristaux colorés sont des exemples de mélanges hétérogènes solides. Ce sont peut-être les plus simples en ce qui concerne leur méthode de séparation, et ils sont probablement aussi les plus diversifiés.

Des exemples supplémentaires de mélanges hétérogènes solides seront discutés dans la section des exemples.

Suspensions

L'expression «étoiles suspendues dans le ciel» aide à comprendre ce que sont les suspensions. Ce type de mélange hétérogène est constitué d'une phase liquide prédominante, qui abrite ou disperse de petites particules solides qui peuvent être appréciées avec un certain effort.

Par exemple, lorsque l'eau et le sable sont mélangés et agités dans un verre, une suspension se forme initialement. Cependant, au fil du temps, la même gravité finit par sédimenter les particules de sable au fond du verre, démontrant encore le caractère irrégulier ou non uniforme du mélange hétérogène eau-sable.

Colloïdes

Et si, au lieu du sable, des particules beaucoup plus petites étaient dispersées qui parvenaient à rester stables plus longtemps? On se trouverait alors face à un colloïde, dont la phase prédominante ou dispersante peut être solide, liquide ou gazeuse.

Les particules dispersées sont si petites qu'à première vue, les colloïdes entrent dans la classification des mélanges homogènes en raison de leur uniformité apparente. Cependant, lorsqu'il est analysé au microscope ou à des échelles d'observation inférieures, le colloïde commence à montrer plus d'une phase ou composant.

Le mélange eau-huile est l'exemple classique d'un colloïde appelé émulsion, car il est composé de deux liquides non miscibles (qui ne se diluent pas mutuellement). Les autres colloïdes sont le sang, la mayonnaise et le lait.

Huile versée sur un verre d'eau

Notez que ces exemples ont en commun de paraître homogènes à première vue, et ne sont pas considérés comme des mélanges hétérogènes tant qu'ils n'ont pas été analysés plus avant.

Méthodes de séparation des mélanges hétérogènes

Il existe de nombreuses méthodes de séparation pour obtenir un à un les composants d'un mélange hétérogène. Seuls les plus importants seront mentionnés ci-dessous.

Manuel

De toutes les méthodes, c'est la plus simple à petite échelle. Si nous avons un petit gâteau ou un gâteau avec des morceaux de chocolat, ceux-ci peuvent être enlevés par l'action des mêmes doigts ou à l'aide d'une pince à épiler. Il en va de même pour le riz aux lentilles, où les lentilles seraient patiemment remuées sans autres outils ou instruments que nos propres mains.

Décantation

Procédé de décantation pour séparer un mélange solide-liquide hétérogène

Il consiste à séparer un liquide d'un solide par la simple action de verser, sans avoir besoin d'un filtre ou d'un tamis. La décantation peut être utilisée pour séparer l'eau du sable déposé au fond d'un verre ou d'un récipient.

Filtration

Il consiste à séparer un solide du liquide en utilisant un filtre, qui retient les particules solides tout en laissant passer le liquide. Cette méthode pourrait être appliquée à la suspension eau-sable fraîchement préparée, sans avoir à attendre que le sable se dépose. Les fuites sont extrêmement récurrentes ou fréquentes dans les travaux de laboratoire.

Tamisage

Semblable à la filtration, nous avons le tamisage, qui est utilisé pour séparer les composants d'un mélange hétérogène solide en fonction de la différence de taille de leurs grains. Cette méthode serait utilisée par exemple pour séparer le sable de certaines pierres plus robustes ou plus grosses.

Évaporation

L'évaporation est généralement réservée à la séparation des composants de mélanges homogènes, tels que des solutions. Cependant, il peut également être appliqué pour rompre l'uniformité apparente de certains colloïdes. Grâce à la chaleur, le liquide avec un point d'ébullition plus bas s'évapore en premier, laissant les autres composants derrière.

L'évaporation à basse pression peut être utilisée pour séparer la graisse et les protéines de l'eau qui compose le lait. C'est l'une des étapes les plus essentielles pour obtenir du lait en poudre.

Dissolution

La méthode de séparation par dissolution est principalement réservée aux mélanges hétérogènes solides, notamment ceux de type minéralogique. Les impuretés, visibles en surface, sont éliminées en baignant le mélange dans de l'eau ou de l'acide chlorhydrique dilué, pour qu'il devienne uniforme.

Séparation magnétique

Comme dans le cas précédent, la séparation magnétique s'applique principalement aux mélanges solides, où au moins un des composants doit répondre à l'attraction du champ magnétique d'un aimant. Les particules de fer représentent l'exemple classique d'un composant qui peut être séparé par cette méthode.

Exemples de mélanges hétérogènes

Cupcake ou gâteau

Les gâteaux décorés sont un exemple de smorgasbord. Source: Pxhere.

Le cupcake ou le gâteau lui-même, y compris tous les ingrédients qui l'ont formé lors de sa préparation, devient une phase matérielle reconnaissable au premier coup d'œil. Pendant ce temps, les gouttes de chocolat, en saillie à la surface, représentent une autre phase de matière solide.

Croûte de Jupiter

Planète Jupiter. Source: Judy Schmidt (https://www.flickr.com/photos/geckzilla/44790657805)

La croûte gazeuse de la planète Jupiter a plus d'une phase distincte, et contient même une énorme tache rougeâtre. Cette non-uniformité, associée à son aspect irrégulier, est typique d'un smorgasbord à des échelles massives. Plus vous allez dans la direction du noyau de Jupiter, plus l'image devient hétérogène.

Salade mixte

Les assiettes à salade se distinguent par leur hétérogénéité frappante. Source: Pixabay

Passant à l'industrie culinaire, la salade mixte est un excellent exemple de smorgasbord de tous les jours. Notez que ses composants peuvent être séparés par une méthode manuelle. Comme la salade, les canapés ou tout autre apéritif est classé comme un smorgasbord.

Parterres (jardin avec plantes et fleurs)

Dans les parterres de fleurs, vous pouvez voir plus d'un conglomérat de fleurs. Source: Pxhere.

Les parterres de fleurs sont un autre exemple de mélanges hétérogènes, dans lesquels les fleurs deviennent ses composants. Encore une fois, plus il y a de fleurs et plus leurs couleurs sont différentes, plus le parterre de fleurs sera hétérogène. Ce cas est similaire à celui de la collation ou de tout groupe de bonbons.

Pain de jambon

Tranche de pain au jambon. Source: Veronidae via Wikipedia.

Le pain au jambon, élément gastronomique typique des festivités de décembre au Venezuela, est un autre bon exemple d'un mélange hétérogène en raison de ses raisins secs, son jambon, son bacon et ses olives.

Un soda

Les boissons gazeuses sont considérées comme des mélanges hétérogènes. Source: Pxhere.

Les boissons gazeuses et les boissons gazeuses sont des exemples de mélanges hétérogènes même si ce sont des solutions. Ceci est dû au fait que les bulles de dioxyde de carbone constituent à elles seules une phase ou un composant gazeux, visiblement reconnaissable à la surface du liquide ou en son sein, comme dans le cas de l'image ci-dessus.

Autres exemples

- Si du sable est ajouté à une bouteille d'eau, le mélange serait un mélange ou une suspension hétérogène liquide-solide.

- Soupes ou bouillons de légumes et de viande.

- Un bol de céréales avec du lait est un sac mélangé.

- Une pizza est hétérogène. Les garnitures ajoutées telles que le jambon ou l'ananas ne sont pas réparties uniformément dans la pizza, de même que le fromage et la sauce sur la pizza. Cela signifie que c'est un smorgasbord.

- Les mélanges de noix sont des mélanges hétérogènes car les éléments qui les composent sont différents.

- L' océan est l'un des plus grands mélanges hétérogènes qui existent. La mer est une distribution non uniforme d'animaux, de plantes et d'autres éléments essentiels qui la rendent hétérogène.

- La pollution ou contamination est un mélange hétérogène de diverses particules en suspension dans l'air.

- Une flaque de boue est un mélange hétérogène, car elle est composée de terre, d'herbe, de feuilles et de déchets animaux mélangés dans l'eau.

- Bien que le vinaigre et l'huile soient souvent mélangés comme condiment, le mélange lui-même est hétérogène. Ils peuvent rester ensemble pendant un certain temps, mais ils se sépareront toujours après un certain temps.

- Le béton utilisé dans la construction est un mélange hétérogène d'un granulat, de ciment et d'eau.

- Les assaisonnements de sel et de poivre forment un mélange hétérogène.

- Le sucre et le sable forment également un mélange hétérogène. En mélangeant et en regardant de près, les petits cristaux de sucre et les particules de sable peuvent être identifiés séparément.

Références

1. Whitten, Davis, Peck et Stanley. (2008). Chimie (8e éd.). Apprentissage CENGAGE.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 février 2020). Qu'est-ce qu'un mélange hétérogène? Définition et exemples. Récupéré de: thinkco.com
3. April Klazema. (2020). Propriétés et exemples de mélanges hétérogènes. Récupéré de: blog.udemy.com
4. Fondation CK-12. (16 octobre 2019). Mélanges hétérogènes. Chimie LibreTexts. Récupéré de: chem.libretexts.org
5. Maria Estela Raffino. (12 février 2020). Une mixture hétérogène. Concept de. Récupéré de: concept.de