Situation déclenchante

Les notions de mélange homogène ou hétérogène ont été abordées au collège : elles sont liées au concept de solubilité. Ci-dessous, quelques exemples pris avec des ingrédients que l'on peut trouver en cuisine.

On verse de l'huile dans un premier verre (à gauche) et de l'eau dans un second (à droite). On ajoute du sucre dans les deux verres, puis on mélange. On obtient alors le résultat ci-dessous : 

Le sucre s'est entièrement dissous dans l'eau (obtention d'un mélange homogène), mais pas dans l'huile (obtention d'un mélange hétérogène : le sucre reste au fond du verre).

On réalise la même expérience avec du paprika. 

• Avant mélange :

• Après mélange :

• Après mélange et décantation :

Dans les deux verres, il reste du paprika non dissous. Cependant, dans le verre d'huile, on constate que le milieu s'est davantage coloré ; le paprika y semble plus soluble.

Pour en être sûr, on réalise la même expérience dans un mélange eau + huile :

On constate :

• que l'huile et l'eau ne sont pas miscibles (on distingue deux phases distinctes) ;
• que le paprika a coloré l'huile, mais pas l'eau : il y est donc plus soluble.

Comment expliquer ces variations de comportement ? Comment la connaissance de la structure microscopique des espèces engagées permet-elle d'expliquer ces observations au niveau macroscopique ?