ATPS Quimica

ETAPA 1

PASSO 02

 Identifique quais os gases que compõem a atmosfera e suas respectivas

concentrações (porcentagem no ar). Descreva pelo menos uma aplicação de cada

gás.

 Compare os gases que compõem a atmosfera e responda se todos eles são

substâncias simples. Justifique sua resposta.

Gás Forma % Classificação Utilidade

Oxigênio O2 21% Simples Utilizado em Hospitais e no processo de soldagem

Nitrogênio N2 78% Simples Utilizado em processo de Refrigeração e congelamento

Carbônico CO2 0,03 Simples Aplicações medicinais e também utilizado na industria de refrigerantes.

 Pesquise como é realizada a separação dos gases que compõem a atmosfera.

Maneiras de fazer a separação de gases da atmosfera.

SEPARAÇÃO GÁS-GÁS

Liquefação fracionada: a mistura de gases passa por um processo de liquefação e, posteriormente, pela destilação fracionada.

Obs.: Uma aplicação desse processo consiste na separação dos componentes do ar atmosférico: N2 e O2. Após a liquefação do ar, a mistura líquida é destilada e o primeiro componente a ser obtido é o N2, pois apresenta menor PE (-195,8 ° C); posteriormente, obtém-se o O2, que possui maior PE (-183 ° C).

Adsorção: Consiste na retenção superficial de gases.

Alguma substâncias, tais como o carvão ativo, têm a propriedade de reter, na sua superfície, substâncias no estado gasoso. Uma das principais aplicações da adsorção são as máscaras contra gases venenosos.

Criogenia: Todo processo criogênico consiste de 3 etapas

1) CO Filtragem e compressão do ar;

2) Remoção de contaminantes, como vapor de água e dióxido de carbono, que congelaria durante o processo;

3) Resfriamento do ar até temperaturas bem baixas através de processos de troca de calor e refrigeração;

4) Destilação do ar parcialmente condensado (-185ºC) para produção dos produtos desejáveis;

A) Reaquecimento do produto gasoso bem como todo o líquido do sistema de troca de calor, que serve para resfriar o ar que entra no sistema.

B) Membranas: Membranas de separação de gás permitem um componente em um fluxo de gás passar mais rápido que os outros.

C) Separação de cada gás (exemplos)

D) Oxigênio: A produção industrial de oxigênio é feita por meio de um processo de destilação que retira o ar da atmosfera, que é então filtrado, comprimido e resfriado. Por meio destes processos são extraídos os teores de água, gases indesejados e impurezas. O ar purificado passa então por uma coluna onde são separados oxigênio, nitrogênio e argônio, no estado líquido. Nitrogênio: Da mesma forma que o oxigênio, o nitrogênio é obtido por meio da destilação do ar. O processo retira o ar da atmosfera, que é então filtrado, comprimido e resfriado. Por meio destas etapas são extraídos os teores de água, gases indesejados e impurezas. O ar purificado passa então por uma coluna através da qual são separados nitrogênio, oxigênio e argônio, no estado líquido. Argônio: Dentro do grupo dos gases raros, o argônio é o mais comumente encontrado. Está presente na atmosfera em uma concentração de 0,934% (volume) ao nível da superfície terrestre. O ar é a única fonte conhecida para a extração de argônio puro, por esta razão sua produção se realiza pela destilação em uma planta de separação de gases do ar. Neônio: O neônio se encontra usualmente na forma de gás monoatômico. A atmosfera terrestre contém 15,4 ppm, sendo obtido pelo resfriamento do ar e destilação do líquido criogênico resultante.

E) Criptônio: O criptônio tem ponto de ebulição cerca de 30ºC acima dos pontos de ebulição da maioria dos outros componentes do ar. Assim, ele é prontamente separado por destilação fracionada, acumulando-se junto do xenônio na parcela menos volátil. Ambos os gases são purificados por absorção em sílica-gel, separados por nova destilação e tratados com titânio aquecido para remover demais impurezas. Xenônio: Se encontra traços de xenônio na atmosfera terrestre, aparecendo em uma parte por vinte milhões. O elemento é obtido comercialmente por extração dos resíduos do ar líquido.