Qu’est ce que : Définition des substances pures

1. Matière qui conserve ses propriétés et sa composition, quelle que soit la portion prélevée pour l’analyse, de sorte qu’elle peut être déterminée comme telle sur la base des éléments suivants : a) Elle a une composition chimique constante, que l’on appelle homogène ; b) Ses propriétés sont fixes ; c) Elle ne peut être séparée en différentes substances plus simples par aucune méthode physique.2- Corps dont la composition permet de différencier deux types de substances pures, simples (en présence d’un seul élément chimique), et composées (en présence d’au moins deux éléments chimiques). Étymologie : Substance, du latin substantia. + Pur, du latin purus.
Cat. grammatical : Nom féminin.
En syllabes : sus-tan-cia + pu-ra.

Substances pures

Candela Rocío Barbisan | Oct. 2021Ingénieur chimiste

Différence et exemples de substances pures simples et composées.

Au-delà de la pureté d’une substance, on peut en distinguer deux grands types : les substances simples, constituées d’un seul élément chimique, ou les composés, qui peuvent être constitués de deux ou plusieurs éléments chimiques dans des proportions fixes, de sorte que lorsqu’on en prend une partie, ses propriétés et caractéristiques ne varient pas.
Prenons un exemple de chaque type : les métaux utilisés pour le câblage téléphonique, par exemple, sont constitués de cuivre, que l’on trouve dans la nature à l’état solide et qui est un métal. Le cuivre (Cu) est donc une substance pure simple, tout comme de nombreux autres métaux tels que l’aluminium (Al) et le fer (Fe). En revanche, si nous prenons une cuillerée de sucre dans un sac de supermarché, nous sucrons notre café avec une substance composée pure appelée saccharose. Cependant, nous pouvons être sûrs que différentes cuillerées de sucre provenant du même sac conservent leurs propriétés et ont la même composition les unes que les autres, et que l’eau que nous consommons chaque jour est une substance composée pure, constituée d’oxygène et d’hydrogène dans des proportions définies et constantes. Lorsque nous sucrons de l’eau avec du sucre, nous avons affaire à un mélange de deux substances pures.
Parmi les substances composées pures, nous pouvons les classer selon différents concepts : selon la quantité d’éléments chimiques qui les composent ou selon leur structure.
Si nous basons notre classification sur le nombre d’éléments chimiques qui les composent, nous parlons de substances binaires, ternaires, quaternaires, et ainsi de suite, et nous pourrions continuer à augmenter le nombre d’éléments. Par exemple, l’eau mentionnée ci-dessus est une substance binaire, tout comme le sel de table, qui est composé de sodium et de chlore. Ce n’est pas le cas de l’hypochlorite de sodium, qui est une substance ternaire composée de sodium, de chlore et d’oxygène.
Toutefois, si l’on cherche à identifier les différents types de substances composées pures en fonction de leur structure, on parle de substances organiques ou inorganiques. Par exemple, les alcools commerciaux (éthanol, méthanol) sont des matières organiques car leur structure est basée sur des liaisons C-C (carbone-carbone) et C-H (carbone-hydrogène). Dans de nombreux cas, le carbone et l’hydrogène sont liés à des éléments tels que l’azote et l’oxygène, entre autres.
Les hydrocarbures, utilisés comme carburants dans différents moyens de transport ou pour chauffer nos maisons, sont un autre exemple clair de substances organiques. En revanche, les substances inorganiques sont celles qui ne fondent pas leur structure chimique sur les types de liaisons susmentionnés, ce qui ne signifie pas qu’elles ne peuvent pas contenir de carbone ou d’hydrogène dans leur composition. Lorsque le sel de table, NaCl, a été mentionné, il s’agit d’une substance inorganique, comme le sont de nombreux autres composés utilisés dans l’industrie et le commerce, tels que le KOH (hydroxyde de potassium).

Densité, points de fusion et d’ébullition

En résumé, pour caractériser une substance pure, qu’elle soit simple ou composée, il faut en connaître trois propriétés fondamentales qui doivent être constantes, que l’on appelle intensives, ce qui implique qu’elles ne sont pas déterminées par la quantité de matière et qu’elles sont uniques à chaque substance, ce qui permet de l’identifier sans équivoque.
La première d’entre elles est la densité, généralement connue par la lettre delta δ et définie mathématiquement comme δ=m⁄v, c’est-à-dire le rapport entre la masse et le volume. La densité représente un rapport entre la quantité de matière contenue dans un volume donné et dépend de l’état d’agrégation de la substance. Enfin, nous disposons de deux paramètres caractéristiques : le point de fusion et le point d’ébullition, régis par la température à laquelle une substance pure passe respectivement de l’état solide à l’état liquide, et de l’état liquide à l’état gazeux.

Source bibliographique

Chimie, concepts et applications. J. Phillips, V. Strozak, C. Wistrom. Mc Gran Hill.2007.
Photo iStock, Srdjana1