Métodos de separação de mistura homo-gêneas
14fev
01. Resumo
02. Exercício de Aula
03. Exercício de Casa
04. Questão Contexto
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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.
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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
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Qui.