SEPARAÇÃO DE MISTURAS, SISTEMAS E FENÔMENOS

I . SEPARAÇÃO DE MISTURAS, SISTEMAS E FENÔMENOS.

1. No processo de destilação fracionada, quais as condições fundamentais para que possamos aplicar esta técnica? Nesta operação normalmente ocorrem reações químicas? Justifique.

Resposta: A destilação é utilizada para separar cada uma das substâncias presentes em misturas homogêneas envolvendo sólidos dissolvidos em líquidos e líquidos miscíveis entre si. Na destilação fracionada, são separados líquidos miscíveis cujas temperaturas de ebulição (TE) não sejam muito próximas. Durante o aquecimento da mistura, é separado, inicialmente, o líquido de menor TE; depois o líquido com TE intermediária, e assim sucessivamente, até o líquido de maior TE. À aparelhagem de destilação simples é acoplada uma coluna de fracionamento. Conhecendo-se a TE de casa líquido, pode se saber, pela temperatura indicada no termômetro, qual delas está sendo destilado. Normalmente não ocorrem reações químicas, já que a natureza da matéria não é alterada e geralmente não dá origem a novas substâncias.

2. Dê exemplos práticos (industrial) de aplicação para as seguintes separações e diga qual característica do material que permite a realização da operação:

a) Destilação fracionada:

Resposta: Exemplo: Refino de petróleo. É necessário um balão de destilação, que contenha a mistura que, quando aquecida, libera vapores que saem pelo tubo lateral; um bico de Bunsen, para aquecer o balão de destilação; um condensador, por onde passam, se resfriam e se tornam líquidos os vapores que saem pelo tubo lateral do balão de destilação; um erlenmeyer, que é usado para recolher os líquidos destilados, dissolver substâncias mediante agitação e aquecer líquidos; uma coluna de fracionamento e um termômetro, para que seja possível o conhecimento, pela temperatura indicada, de qual líquido está sendo destilado.

FIGURA 1: Destilação fracionada.

b) Evaporação:

Resposta: Exemplo: Extração de sal (salinas). Uma mistura é aquecida de forma que seu componente mais volátil evapore e seu componente menos volátil sobre. É necessária alguma forma de aquecimento da mistura.

c) Centrifugação:

Resposta: Separação do plasma e eritrocitário do sangue em laboratórios de análises clínicas, última etapa do processo de secagem do sal, enriquecimento de urânio. É necessária uma centrífuga e uma mistura envolvendo sólidos e líquidos.

d) Decantação:

Resposta: Tratamento de água e efluentes. Na separação de misturas líquido+sólido, são necessários um recipiente e uma baqueta para facilitar o escoamento de um frasco para o outro. Na separação de misturas líquido+líquido, são necessários um funil de bromo, no qual o líquido mais denso permanece na parte inferior do funil e é escoado controlando-se a abertura da torneira.

FIGURA 2: Decantação.

e) Destilação:

Resposta: Exemplo: Destilação de bebidas alcoolicas como vinho, conhaque, etc. É utilizada para separar sólidos dissolvidos em líquidos e líquidos miscíveis entre si. Não se pode separar misturas azeotrópicas por destilação simples. É necessário que as substâncias tenham temperatura de ebulição não muito próximas. Usa-se um balão de destilação,com a mistura, aquecido por um bico de Bunsen, um condensador, por onde passam e se resfriam os vapores provenientes do aquecimento da mistura e um erlenmeyer, que é utilizado para recolher os líquidos destilados. Caso haja parte sólida, essa não evapora e permanece no balão de destilação.

FIGURA 3: Destilação.

f) Filtração:

Resposta: Exemplo: Água, filtro de combustível. É necessária uma mistura heterogênea envolvendo sólidos e líquidos. É necessário um meio permeável, que pode variar em sua porosidade dependendo da necessidade, pelo qual a mistura será passada. Esse reterá a parte sólida, deixando escoar a líquida.

5. Dos fenômenos abaixo, qual deles não é considerado físico:

a) Queima de gasolina nos motores dos carros;

b) Acender uma lâmpada;

c) Enfiar um prego na madeira;

d) Derretimento de um iceberg.

Resposta: Alternativa “A”

6. A glicose C6H12O6. O importante açúcar na alimentação de muitos seres vivos. Sobre a glicose podemos afirmar que:

a) É uma substância simples;

b) Possui 24 elementos químicos;

c) Possui três átomos

d) É uma mistura de 3 elementos químicos;

e) É uma substância composta, formada por três elementos químicos.

Resposta: Alternativa “E”

9. Dê a denominação de cada mudança de estado:

a) Líquido para gasoso

Resposta: Vaporização

b) Líquido para sólido.

Resposta: Solidificação

c) Sólido para líquido.

Resposta: Fusão

d) Gasoso para líquido.

Resposta: Condensação ou liquefação

e) Sólido para gasoso.

Resposta: Sublimação

11. Colocando em um tubo de ensaio pequena quantidade de petróleo e água domar filtrada, temos:

a) Sistema heterogêneo, sendo cada fase uma mistura;

b) Sistema homogêneo;

c) Sistema heterogêneo, sendo cada fase uma substância pura;

d) Sistema tem duas fases: separáveis por filtração;

e) Sistema heterogêneo,