Métodos de separação de mistura homo-gêneas

14fev

01. Resumo

02. Exercício de Aula

03. Exercício de Casa

04. Questão Contexto

117

Qui.

RESUMOVamos descrever os diversos processos de separa-

ção das misturas homogêneas. Esses processos são

de grande importância e largamente empregados

nas indústrias químicas, como laboratórios farma-

cêuticos, metalurgia, refinaria de petróleo, fábricas

de cerâmicas e porcelanas.

→ Destilação simples: Ocorre de acordo com a di-

ferença nos pontos de ebulição do solvente e soluto.

Por aquecimento, em aparelhagem apropriada com

um condensador, apenas o líquido entra em ebuli-

ção, passando para o estado gasoso, o qual é con-

densado e recolhido. Por exemplo: separação da

mistura de sal e água.

→ Destilação fracionada: Usada na separação

quando os componentes da mistura são líquidos e

tem o ponto de ebulição muito próximos. A técnica

e a aparelhagem utilizadas na destilação fracionada

são as mesmas empregadas na destilação simples,

com exceção de uma aparelho adicional chamado

coluna de fracionamento.

Por exemplo: separação da mistura dos compo-

nentes do petróleo em que, a cada temperatura

alcançada, é recolhido um componente.

→ Evaporação: neste processo a mistura, contida

em recipiente aberto, é aquecida (naturalmente ou

não) até o líquido evaporar, separando-se do soluto

na forma sólida.

Por exemplo: a obtenção de sal marinho nas sali-

nas ocorre por evaporação natural, ou seja, sem

que a água atinja seu ponto de ebulição.

→ Fusão fracionada: Esse processo é baseado nas

diferenças nos pontos de fusão dos componentes

de uma mistura. A mistura sólida é aquecida até que

um dos componentes se funda(liquifazer) completa-

mente.

Por exemplo: separação em cada metal que

compõe uma liga metálica.

→ Liquefação fracionada: é o processo de sepa-

ração de uma mistura gasosa. Resfria-se a mistura

até que os gases componentes atinjam seu ponto de

ebulição, passando assim para o estado líquido.

Por exemplo: separação do ar atmosférico, sa-

bendo-se que o gás nitrogênio passa para o es-

tado líquido antes do gás oxigênio.

118

Qui.

EXERCÍCIO DE AULA

1.

Tratamento de água e esgoto

A água que chega as nossas casas é submetida a

uma série de tratamentos para reduzir a concentra-

ção de poluentes até praticamente não apresentar

riscos para a saúde humana. Esse tratamento é divi-

dido em 7 etapas, são elas em sequência:

→ Coagulação: É quando a água bruta recebe, logo

ao entrar na estação de tratamento, uma dosagem

de sulfato de alumínio. Este elemento faz com que as

partículas de sujeira iniciem um processo de união.

→ Floculação: Quando, em tanques, continua o

processo de união das impurezas, na água em mo-

vimento. As partículas se transformam em flocos de

sujeira.

→ Decantação: As impurezas, que se aglutinaram e

formaram flocos, vão se separar da água pela ação

da gravidade, indo para o fundo dos tanques ou fi-

cando presas em suas paredes.

→ Filtração: A água passa por grandes filtros com

granulações diversas e carvão antracitoso (carvão

mineral). Aí ficarão retidas as impurezas que passa-

ram pelas fases anteriores.

→ Desinfecção: É a cloração, para eliminar germes

nocivos à saúde e garantir a qualidade da água até

a torneira do consumidor. Nesse processo pode ser

usado o hipoclorito de sódio, cloro gasoso ou dióxi-

do de cloro.

→ Fluoretação: É quando será adicionado fluossi-

licato de sódio ou ácido fluorssilícico em dosagens

adequadas. A função disso é prevenir e reduzir a in-

cidência de cárie dentária, especialmente nos con-

sumidores de zero a 14 anos de idade, período de

formação dos dentes.

→ Correção: É a correção de pH, quando é adicio-

nado carbonato de sódio para uma neutralização

adequada à proteção da tubulação da rede e da resi-

dência dos usuários e não haver corrosões.

Para impedir a contaminação microbiana do suprimento de água, deve-se eli-

minar as emissões de efluentes e, quando necessário, tratá-lo com desinfetan-

te. O ácido hipocloroso (HClO), produzido pela reação entre cloro e água, é um

dos compostos mais empregados como desinfetante. Contudo, ele não atua

somente como oxidante, mas também como um ativo agente de cloração. A

presença de matéria orgânica dissolvida no suprimento de água clorada pode

levar à formação de clorofórmio (CHCl3 ) e outras espécies orgânicas clora-

das tóxicas.

SPIRO, T. G.; STIGLIANI, W. M. Química ambiental. São Paulo: Pearson.

2009 (adaptado).

Visando eliminar da água o clorofórmio e outras moléculas orgânicas, o tratamento

adequado é a:

a) filtração, com o uso de filtros de carvão ativo.

b) fluoretacão, pela adição de fluoreto de sódio.

c) coagulação, pela adição de sulfato de alumínio.

d) correção do pH, pela adição de carbonato de sódio.

e) floculação, em tanques de concreto com a água em movimento.

119

Qui.

3.

2. Em química, existem processos de separação de misturas com diversas finalida-

des. Um deles é a separação de misturas homogêneas quando os componentes

da mistura são líquidos e possuem pontos de ebulição diferentes. É CORRETO

afirmar que esse processo denomina-se:

a) Decantação.

b) Destilação simples.

c) Destilação fracionada.

d) Flotação.

e) Cromatografia.

Considere que uma mistura formada por água, óleo de soja, cloreto de sódio e

areia seja agitada vigorosamente em um recipiente fechado. A sequência corre-

ta de métodos capazes de separar cada substância dessa mistura é:

a) decantação, filtração e centrifugação.

b) filtração, decantação e destilação simples.

c) evaporação, destilação simples e filtração.

d) destilação simples, centrifugação e evaporação.

O garimpo do ouro é uma atividade econômica comum em determinados pontos

da Amazônia. Uma das formas de separar o ouro dos outros materiais é por meio

de bateias, uma espécie de bacia em que água corrente é passada para remover

a areia, deixando o ouro, que é mais denso, no fundo. Outro método para separar

o ouro consiste em adicionar mercúrio à areia. O ouro dissolve-se no mercúrio,

mas a areia não. A solução pode ser facilmente separada da areia e recolhida.

Para separar o mercúrio do ouro, a solução é aquecida em um recipiente. O mer-

cúrio volatiliza, e seu vapor é resfriado até voltar ao estado líquido, sendo reco-

lhido em um recipiente à parte; depois que todo o mercúrio foi removido, o ouro

fica como resíduo.

Com base nessas informações, é correto afirmar que:

a) a mistura ouro-areia é heterogênea e pode ser separada por levigação.

b) a mistura ouro-mercúrio é heterogênea e pode ser separada por destilação.

c) a adição de mercúrio à mistura ouro-areia promove a dissolução fracionada

da areia.

d) a mistura de mercúrio, ouro e areia apresenta três fases: mercúrio líquido,

ouro dissolvido e areia sólida.

e) os componentes da mistura ouro-mercúrio podem ser separados por centri-

fugação.

4.

120

Qui.

5.

6.

As águas dos rios e oceanos sofrem constante evaporação e precipitam na forma

de chuva. É CORRETO afirmar que esse processo natural pode ser comparado a

qual operação de laboratório.

a) Solvatação

b) Filtração

c) Decantação

d) Catação

e) Destilação

Belém é cercada por 39 ilhas, e suas populações convivem com ameaças de

doenças. O motivo, apontado por especialistas, é a poluição da água do rio,

principal fonte de sobrevivência dos ribeirinhos. A diarreia é frequente nas

crianças e ocorre como consequência da falta de saneamento básico, já que

a população não tem acesso à água de boa qualidade. Como não há água

potável, a alternativa é consumir a do rio.

O Liberal. 8 jul. 2008. Disponível em: http://www.oliberal.com.br.

O procedimento adequado para tratar a água dos rios, a fim de atenuar os pro-

blemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas

é a:

a) filtração

b) cloração

c) coagulação

d) fluoretação

e) decantação

EXERCÍCIOS PARA CASA

1. Para a remoção do óleo derramado na Baía de Guanabara, um dos processos

utilizados consistiu na adição de um produto semelhante à serragem que, após a

aplicação, é facilmente recolhido, podendo ser despejado em aterros sanitários.

A função desse produto, em relação ao óleo derramado, é de favorecer a:

a) solubilização

b) evaporação

c) dispersão

d) absorção

121

Qui.

3.

2.

4.

A aguardente é uma bebida alcoólica obtida da cana-de-açúcar. A charge abaixo

poderia transmitir a idéia de que se trata de uma substância pura.

Na realidade, ela não é uma substância pura, mas sim uma mistura homogênea.

Isso pode ser comprovado pelo seguinte processo físico de separação:

a) filtração

b) destilação

c) decantação

d) centrifugação

(HARTWIG, et alli. “Química: química geral e inorgânica”.

São Paulo:Scipione, 1999.)

Entre as substâncias usadas para o tratamento de água está o sulfato de alumínio

que, em meio alcalino, forma partículas em suspensão na água, às quais as impu-

zeras presentes no meio se aderem. O método de separação comumente usado

para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a

a) flotação

b) levigação

c) ventilação

d) peneiração

e) centrifugação

Considere a sequência dos seguintes métodos a seguir representados.

122

Qui.

5.

O emprego dos processos de separação na ordem indicada é capaz de isolar to-

dos os componentes da mistura de

a) areia, gasolina e água.

b) areia, óleo e salmoura.

c) água mineral, gasolina e gelo.

d) álcool, água gaseificada e óleo.

Em uma aula prática, um grupo de alunos recebeu uma mistura sólida conten-

do três substâncias (A, B e C), cujas características se encontram na tabela

seguinte.

Terminada a prática, o grupo propôs o seguinte fluxograma:

A partir dos dados obtidos, é correto afirmar que o(s)

a) sólido 1 corresponde à substância A.

b) sólido 2 corresponde à substância B.

c) sólido 3 corresponde à substância C.

d) procedimentos II e V correspondem às destilações.

e) procedimentos III e VI correspondem às decantações.

123

Qui.

6. Em relação aos processos de separação de mistura de sólidos, assinale a alter-

nativa correta.

a) O funil de bromo (separação) é o método mais indicado para separar dois só-

lidos.

b) A destilação é o processo mais utilizado na separação de sólidos miscíveis.

c) A imantação é uma técnica que pode ser utilizada para separar uma mistura

de sólidos, dependendo das propriedades magnéticas dos componentes da mis-

tura.

d) Uma mistura de sólidos é impossível de separar. e) A filtração a vácuo é o pro-

cesso mais indicado nesse tipo de separação.

7.

8.

Considere os seguintes métodos de separação de misturas.

I. Método com base na densidade.

II. Método com base no tamanho das partículas.

III. Método com base nas temperaturas de ebulição. As definições acima se re-

ferem, respectivamente, a:

a) I. decantação; II. peneiração; III. destilação.

b) I. flotação; II. destilação; III. decantação.

c) I. filtração; II. catação; III. destilação.

d) I. flotação; II. tamização; III. sublimação.

e) I. decantação; II. destilação; III. filtração.

Na atual estrutura social, o abastecimento de água tratada desempenha um pa-

pel fundamental para a prevenção de doenças. Entretanto, a população mais

carente é a que mais sofre com a falta de água tratada, em geral, pela falta de

estações de tratamento capazes de fornecer o volume de água necessário para

o abastecimento ou pela falta de distribuição dessa água.

http://www.sanasa.com.br. Acesso em: 27 jun. 2008

(adaptado)

No sistema de tratamento de água apresentado na figura, a remoção do odor e a

desinfecção da água coletada ocorrem, respectivamente, nas etapas:

a) 1 e 3

b) 1 e 5

c) 2 e 4

d) 2 e 5

e) 3 e 4

124

Qui.

QUESTÃO CONTEXTOJoãozinho é um aluno muito malandro e quis fazer uma gracinha em sua prova ao

responder sobre processo de separação de misturas, veja a resposta do aluno:

Sua professora havia explicado durante as aulas que o processo de destilação é

muito utilizado na indústria e é uma das operações unitárias mais utilizadas em

grande escala. Esse método de separação é dividido em simples e fracionada,

ajude Joãozinho a aprender analisando os processos abaixo e indique quais mé-

todos são simples e quais são fracionados.

Dados: Ponto de ebulição do éter dipropílico = 90°C ; Ponto de ebulição do eta-

nol = 78°C; Ponto de ebulição da acetona = 58°C

I- Água + cloreto de sódio

II- Água + acetona

III- éter dipropílico + etanol

IV- Separação dos componentes do petróleo

V- Água + etanol

125

Qui.

01.Exercícios para aula1. a

2. c

3. b

4. a

5. e

6. b

02.Exercícios para casa1. d

2. b

3. a

4. a

5. b

6. c

7. a

8. d

03.Questão contextoO que difere destilação simples e fracionada é o

quão próximos são os pontos de ebulição das subs-

tâncias da mistura, quanto mais próximo é essa dife-

rença mais indicada será a separação por destilação

fracionada.

I- Simples

II- Simples

III- Fracionada

IV- Fracionada

V- Fracionada

GABARITO

126

Qui.