1

EXERCÍCIOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS 1. (ENEM 1998) Seguem alguns trechos de uma matéria da revista “Superinteressante”, que descreve hábitos de um morador de Barcelona (Espanha),relacionando-os com o consumo de energia e efeitos sobre o ambiente. I. “Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias),e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira...” II. “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxidos de nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível equivalente a 8,9 kwh.” III. “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55 gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável e 80 gramas de vidro.” No trecho I, a matéria faz referência ao tratamento necessário à água resultante de um banho. As afirmações a seguir dizem respeito a tratamentos e destinos dessa água. Entre elas, a mais plausível é a de que a água: a) passa por peneiração, cloração, floculação, filtração e pós-cloração, e é canalizada para os rios. b) passa por cloração e destilação, sendo devolvida aos consumidores em condições adequadas para ser ingerida. c) é fervida e clorada em reservatórios, onde fica armazenada por algum tempo antes de retornar aos consumidores. d) passa por decantação, filtração, cloração e, em alguns casos, por fluoretação, retornando aos consumidores. e) não pode ser tratada devido à presença do sabão, por isso é canalizada e despejada em rios. 2. (ENEM – 2010) Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alunos pôde observar a série de processos de beneficiamento da cana-de-açúcar, entre os quais se destacam: 1. A cana chega cortada da lavoura por meio de caminhões e é despejada em mesasalimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada para a retirada do caldo açucarado, toda a cana é transportada por esteiras e passada por um eletroímã para a retirada de materiais metálicos. 2. Após se esmagar a cana, o bagaço segue para as caldeiras, que geram vapor e energia para toda a usina. 3. O caldo primário, resultante do esmagamento, é passado por filtros e sofre tratamento para transformar em açúcar refinado e etanol.

2

Com base nos destaques da observação dos alunos, quais as operações físicas de separação de materiais foram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana-de-açúcar? a) Separação mecânica, extração, decantação. b) Separação magnética, combustão, filtração. c) Separação magnética, extração, filtração. d) Imantação, combustão, peneiração. e) Imantação, destilação, filtração. 3. (ENEM 2011) 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 problemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas é a a) filtração. b) cloração. c) coagulação. d) fluoretação. e) decantação. 4.(ENEM 2013) 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 impurezas 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.

3

5. (Unesp - 2010) No campo da metalurgia é crescente o interesse nos processos de recuperação de metais, pois é considerável a economia de energia entre os processos de produção e de reciclagem, além da redução significativa do lixo metálico. E esse é o caso de uma microempresa de reciclagem, na qual desejava-sedesenvolver um método para separar os metais de uma sucata, composta de aproximadamente 63% de estanho e 37% de chumbo, usando aquecimento. Entretanto, não se obteve êxito nesse procedimento de separação. Para investigar o problema, foram comparadas as curvas de aquecimento para cada um dos metais isoladamente com aquela da mistura, todas obtidas sob as mesmas condições de trabalho.

Considerando as informações das figuras, é correto afirmar que a sucata é constituída por uma: a) mistura eutética, pois funde a temperatura constante. b) mistura azeotrópica, pois funde a temperatura constante. c) substância pura, pois funde a temperatura constante. d) suspensão coloidal que se decompõe pelo aquecimento. e) substância contendo impurezas e com temperatura de ebulição constante. 6. (Unifesp SP/2002/2ªFase) Para se isolar a cafeína (sólido, em condições ambientais) de uma bebida que a contenha (exemplos: café, chá, refrigerante etc.) pode-se usar o procedimento simplificado seguinte. “Agita-se um certo volume da bebida com dicloroetano e deixa-se em repouso algum tempo. Separa-se, então, a parte orgânica, contendo a cafeína, da aquosa. Em seguida, destila-se o solvente e submete-se o resíduo da destilação a um aquecimento, recebendo-se os seus vapores em uma superfície fria, onde a cafeína deve cristalizar.” Além da destilação e da decantação, quais operações são utilizadas no isolamento da cafeína? a) Flotação e ebulição. b) Flotação e sublimação. c) Extração e ebulição. d) Extração e sublimação. e) Levigação e condensação.

4

7. (Ufmg MG/2005/1ªFase) O mercúrio, um metal líquido, é utilizado pelos garimpeiros para extrair ouro. Nesse caso, o mercúrio forma, com o ouro, uma mistura líquida homogênea, que pode ser separada, facilmente, da areia e da água. Para separar esses dois metais, minimizando os riscos ambientais, seria interessante que os garimpeiros utilizassem uma retorta, como representado, esquematicamente, nesta figura: Para tanto, a mistura é aquecida na retorta e, então, o mercúrio evapora-se e condensa-se no bico desse recipiente. Considerando-se essas informações, é INCORRETO afirmar que: a) o ouro é mais volátil que o mercúrio. b) o mercúrio é destilado na retorta. c) o mercúrio se funde a uma temperatura menor que o ouro. d) o ouro se dissolve no mercúrio. 8.Observando-se o experimento abaixo, em que há uma pequena representação das camadas de um tipo de solo, sabe-se que há passagem da água das chuvas através destas camadas, formando assim os lençóis freáticos. Tal processo está caracterizando a a) decantação. b) flotação. c) filtração. d) sedimentação. e) destilação. 9. A figura a seguir mostra o esquema de um processo usado para obtenção de água potável a partir de água salobra (que contém alta concentração de sais). Este “aparelho” improvisado é usado em regiões desérticas da Austrália.

a) Que mudanças de estado ocorrem com a água dentro do “aparelho”.

b) Onde, dentro do “aparelho”, ocorrem estas mudanças?

c) Qual destas mudanças absorve energia e de onde esta energia provém?

5

10. (Uerj RJ/1994/1ªFase) Analise o esquema abaixo.

O conjunto de procedimento do esquema identifica: a) I como mistura heterogênea. b) II como combustível. c) III como solução molecular. d) V como etanol. e) VI como solução iônica. 11.(Fuvest SP/2003/2ªFase) Uma mistura constituída de45g de cloreto de sódio e 100 mL de água, contida em um balão e inicialmente a 20°C, foi submetida à destilação simples, sob pressão de 700 mm Hg, até que fossem recolhidos 50 mL de destilado. O esquema abaixo representa o conteúdo do balão de destilação, antes do aquecimento:

Legenda Na Cl H O+2

a) De forma análoga à mostrada acima, represente a fase de vapor, durante a ebulição.

6

b) Qual a massa de cloreto de sódio que está dissolvida, a 20°C, após terem sido recolhidos 50mL de destilado? Justifique. c) A temperatura de ebulição durante a destilação era igual, maior ou menor que 97,4°C? Justifique. Dados: Curva de solubilidade do cloreto de sódio em água:

Solub

ilida

de(g/

100m

L H

O) 2

30

40

60

0 20 40 60 80 100

Temperatura (°C) Ponto de ebulição da água pura a 700 mm Hg: 97,4°C RESPOSTAS 1. No tratamento da água, não há peneiração, destilação ou fervura, nem o sabão impede

seu tratamento. Ao ser tratada, a água passa por decantação, onde são retiradas partículas sólidas mais densas que a água; por filtração, onde são retiradas as partículas sólidas restantes emenos densas; por cloração, onde os microrganismos são eliminados, e por fluoretação em alguns casos, como medida preventiva ao aparecimento de cáries. Alternativa D.

2. Alternativa C. Veja simulação da produção de álcool a partir da cana emhttp://g1.globo.com/FlashShow/0,,17338,00.swf

3. Alternativa B. Os problemas da saúde causados por microrganismos podem ser resolvidos pela adição de substâncias bactericidas. Entre as opções, a cloração da água produz íonhipoclorito que mata os microrganismos por oxidação (um tipo de reação química).

C2 + H2O → HC+ HCO agente bactericida

(HCO→ H+ + CO–) hipoclorito A filtração retémpartículas grandes existentes naagua. A fluoretacão diminui a incidência de cáries dentárias. Por decantação, partículas mais densas se depositamno fundo. A coagulação aproxima partículas dispersas na agua.

4. Alternativa A. A flotação consiste em separar líquidos de sólidos com nuvens de microbolhas de ar que arrastam as impurezas em suspensão para a superfície facilitando a remoção.

7

Quando adicionamos Sulfato de Alumínio em meio básico, ocorre a formação do Hidróxido de Alumínio formando partículas em suspensão na água, as quais as impurezas presentes no meio aderem facilitando a sua remoção. Este processo é chamado de floculação. Sendo este o método de separação comumente usado para separar o hidróxido de alumínio (não o sulfato de alumínio como afirma o texto) com as impurezas aderidas, da água, permitindo assim uma decantação mais rápida.

5. Alternativa A. 6. Alternativa D.

Além da destilação e da decantação, temos as seguintes operações que são utilizadas no isolamento da cafeína: extração (cafeína se dissolve no dicloroetano) e sublimação (a cafeína no resíduo da destilação sublima quando aquecida; os vapores cristalizam quando em contato com a superfície fria).

7. Alternativa A. 8. Alternativa C.

9. a) A água dentro do aparelho sofre inicialmente evaporação depois condensação. b) A evaporação ocorre na superfície da água salobra e a condensação ocorre na superfície do plástico. c) A evaporação absorve a energia proveniente do Sol.

10. Alternativa B. 11. a) Em uma situação ideal, a fase de vapor, durante a ebulição, possui apenas

moléculas de H2O bem separadas como mostra a figura a seguir:

L e g e n d a = H O2 b) 18g c) maiores que 97,4°C.