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TP expérimental — Séparation de mélanges

5e · Cycle 4 · Thème "Organisation et transformations de la matière" — Manipulation en salle de sciences

Nom : …………………………… Classe : 5e…… Date : ……/ ……/ ……
Objectifs
  • Réaliser une décantation pour séparer un solide non dissous d'un liquide.
  • Réaliser une filtration et identifier le filtrat et le résidu.
  • Comparer l'efficacité des deux techniques et comprendre pourquoi on les enchaîne.
5 min — Accueil, sécurité 15 min — Décantation 15 min — Filtration 10 min — Interprétation
Avant de manipuler — ton hypothèse

Réponds avant de commencer la manipulation. Tu compareras ta prédiction à tes résultats à la fin du TP.

D'après toi, la décantation seule suffit-elle à obtenir une eau parfaitement claire, ou une étape supplémentaire est-elle nécessaire ? Propose une idée avant de commencer.

Sécurité
À respecter impérativement :
  • Porter des lunettes de protection pendant toute la manipulation.
  • Manipuler le verre (béchers, entonnoirs) avec précaution.
  • Ne pas boire l'eau utilisée, même après filtration : elle n'est pas potable.
  • Essuyer immédiatement toute eau renversée sur la paillasse ou le sol.
  • Se laver les mains à la fin de la manipulation.
Matériel
Pour la décantation (Partie A)
  • 2 béchers de 250 mL
  • Eau, sable fin ou terre
  • Une cuillère ou spatule
Pour la filtration (Partie B)
  • 1 entonnoir, papier filtre
  • 1 bécher pour recueillir le filtrat
  • Le mélange décanté de la Partie A
Partie A — Décantation
juste après agitation repos eau claire dépôt après quelques minutes
  1. Étape 1. Verser 100 mL d'eau dans un bécher, puis ajouter une cuillère de sable (ou de terre). Agiter fortement pour bien mélanger.
  2. Étape 2. Observer immédiatement l'aspect du mélange, puis le poser sans y toucher pendant 5 à 10 minutes.
  3. Étape 3. Observer à nouveau : qu'est-ce qui s'est déposé au fond du bécher ?
  4. Étape 4. Verser très doucement, sans agiter et sans faire remonter le dépôt, la partie supérieure du mélange dans un second bécher. C'est la décantation.
Moment de l'observationAspect du mélange
Juste après agitation
Après quelques minutes de repos
Après avoir versé doucement (décantation)
Partie B — Filtration
entonnoir filtrat
  1. Étape 1. Plier le papier filtre en quatre, l'ouvrir en cône et le placer dans l'entonnoir.
  2. Étape 2. Poser l'entonnoir sur un bécher propre.
  3. Étape 3. Verser doucement, le long de la paroi de l'entonnoir, le mélange décanté (avec encore un peu de dépôt) obtenu à la fin de la Partie A.
  4. Étape 4. Observer le liquide recueilli dans le bécher (le filtrat) et ce qui reste sur le papier filtre (le résidu).
Élément observéAspect
Mélange avant filtration
Filtrat recueilli dans le bécher
Résidu sur le papier filtre
Interprétation

1. Le mélange d'eau et de sable, juste après agitation, est-il homogène ou hétérogène ? Justifie.

2. Pourquoi faut-il verser doucement, sans agiter, lors de la décantation ?

3. Qu'appelle-t-on le « filtrat » ? Et le « résidu » ?

4. La décantation seule suffit-elle à obtenir une eau parfaitement claire ? Pourquoi utilise-t-on ensuite la filtration ?

5. Le sable retenu par le filtre est-il dissous dans l'eau ? Cette technique fonctionnerait-elle pour séparer de l'eau et du sel dissous ? Justifie.

Bilan — à compléter
La   permet de séparer un solide non dissous d'un liquide grâce à une différence de densité : on laisse reposer, puis on verse doucement la partie supérieure du mélange.

La   retient les particules solides grâce à un papier filtre : le liquide obtenu est le  , ce qui reste sur le filtre est le  .

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