1 INTRODUÇÃO

Separações de misturas são utilizadas para decompor misturas de substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.A maioria das substâncias que utilizamos é encontrada na natureza misturada a outras. Uma das tarefas dos químicos é o desenvolvimento de técnicas e procedimentos que permitam isolar as substâncias da mistura encontrada na natureza. Mistura é a associação de duas ou mais substâncias diferentes cujas estruturas permanecem inalteradas, isto é, não ocorre reação química entre elas. Para separar os componentes de uma mistura, devemos verificar que tipo de mistura é. Existem dois tipos de mistura: homogênea e heterogênea. Mistura Homogênea: apresenta-se uniforme e com características iguais em todos os seus pontos. São formados por uma fase. Mistura Heterogênea: podemos ver a olho nu ou ao microscópio, os diferentes materiais que formam o sistema, não apresentam as mesmas propriedades em toda a sua extensão. São formados por mais de uma fase. Dentro de um laboratório podemos trabalhar com várias técnicas de separação de mistura, a escolha do melhor método envolve o conhecimento das propriedades específicas das substâncias que compõem a mistura. Este relatório apresenta métodos de como separar misturas através de imantação, filtração, evaporação e destilação simples, mostrando como se deve fazer em um laboratório esses procedimentos, e que materiais utilizar para se obter o resultado desejado. Sendo que a imantação separa as limalhas de ferro que são atraídas pelo imã, das substâncias que não se atraem. A filtração separa o liquido do sólido, ou do que for mais denso através da utilização de filtros de papel. A evaporação ocorre quando um líquido é aquecido ate o ponto de sua ebulição, e a destilação simples que separa o sólido do líquido, não perdendo o líquido no processo, através de um equipamento laboratorial fechado, onde ocorrerá à evaporação e logo em seguida o vapor será condensado se transformando em um líquido destilado.

1.1 Objetivos

Este relatório trata da separação de misturas e tem como objetivo

conhecer variados métodos de separação de misturas e saber quando é possível

utiliza-los durante os experimentos realizados no laboratório, observarmos as

diferenças entre as misturas homogêneas de misturas heterogêneas. Analisar e

compreender algumas formas para se separar uma substancia da outra, através da

imantação, filtração, evaporação, destilação simples e decantação.

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2 REVISÃO DA LITERATURA

Na aula referente à separação de componentes de misturas, realizamos

alguns processos para a obtenção separada de cada uma das suas substâncias

puras que deram origem à mistura. Segundo Oliveira um conjunto de processos

físicos denomina-se análise imediata. Esses processos não alteram a composição

das substâncias que formam uma dada mistura. “Muitas vezes, dependendo da

complexidade da mistura, é necessário usar vários processos diferentes, numa

sequência que se baseia nas propriedades das substâncias presentes na mistura“.

2.1 Imantação

A imantação é um dos métodos de separação de misturas, quando usa-se

um imã pra separar um material que é atraído pelo imã de outro que não o é.

Imantação vem de ímã, portanto, é o uso de um ímã para separar algum

componente metálico que esteja junto à mistura em questão. Pode ser limalha de

ferro com enxofre, por exemplo: a limalha é arrastada pelo ímã e o enxofre

permanece na vasilha. Há quatro processos de imantação: Por indução magnética,

por contato e por atrito. Definindo-os da seguinte maneira: Imantação por indução

magnética consiste em colocar um corpo a ser imantado nas proximidades de um

ímã. Isto é, o corpo sofrerá a ação do campo magnético do ímã e se imantará por

indução. Na imantação por contato une-se o corpo ao ímã.Na imantação por atrito

quando uma barra de ferro é atritada por um ímã, sempre no mesmo sentido, se

imanta. Na imantação por corrente elétrica contínua, enrolamos um condutor sobre

uma barra de ferro, se o condutor for percorrido por uma corrente contínua, a barra

de ferro se torna um ímã.

2.2 Filtração

Filtração ou filtragem é um método utilizado para separar sólido de líquido

ou fluido que está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio

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permeável capaz de reter as partículas sólidas. Existem filtrações de escala

laboratorial e filtrações de escala industrial.

Numa filtração qualitativa, é usado o papel de filtro qualitativo, mas,

dependendo do caso, o meio poroso poderá ser uma camada de algodão, tecido,

polpa de fibras quaisquer, que não contaminem os materiais.Para as filtrações

quantitativas, usa-se geralmente papel filtro quantitativo, ou placas de vidro

sinterizada ou de porcelana sinterizada.Em qualquer dos casos indicados há uma

grande gama de porosidades e esta deverá ser selecionada dependendo da

aplicação em questão.

Tipos de filtração laboratorial: Existem basicamente 5 tipos de filtração utilizadas em

laboratório, que são:

1. Filtrações Comuns de Laboratório

São onde os elementos fundamentais são: papel filtro qualitativo

(comprado em rolos) e funil comum.

2. Filtração Analítica

Usada na análise quantitativa. O funil é o funil analítico, munido de um

tubo de saída longo, que, cheio de líquido "sifona", acelerando a operação de

filtração.Os papéis filtro para fins quantitativos diferem dos qualitativos,

principalmente por serem quase livres de cinzas (na calcinação), visto que, durante

a preparação, são lavados com ácido clorídrico e fluorídrico, que dissolvem as

substâncias minerais da pasta de celulose. O teor de cinza de um papel filtro

quantitativo de 11 cm de diâmetro é menor que 0,0001 g. Eles = 5,5; 7,0; 9,0; 11,0;

12,5; 15,0 eexistem no mercado na forma de discos ( 18,5) e com várias

porosidades.Os filtros de uma empresa são especificados pelo número 589 e tem

várias texturas:

a) Nº 589 - faixa preta (mole) - textura aberta e mole que filtra rapidamente. Usos:

precipitados grossos e soluções gelatinosas.

b) 589 - faixa branca (médio) - Usos: precipitados médios tipo BaSO4 e similares.

c) 589 - faixa azul (denso) - Usos: precipitados finos como o do BaSO4 formado à

frio.

d) 589 - faixa vermelha (extra-denso) - Usos: para materiais que tendem a passar

para a solução ou suspensões coloidais.

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e) 589 - faixa verde (extra-espesso) - Usos: no caso anterior quando exige-se dupla

folha da faixa vermelha.

f) 589-14 (fino) - Usos: filtração de hidróxidos do tipo hidróxido de alumínio e ferro.

3. Filtração Com Funil de Buchner ou Cadinho de Gooch

São as típicas filtrações a vácuo, pois são realizadas com a aplicação de

vácuo para permitir, seja por motivo de tempo, seja por viscosidade do líquido a ser

filtrado, necessitar-se de um diferencial de pressão (a própria pressão atmosférica

atua como força) atuando sobre o líquido no filtro.Funil de Buchner: É efetuada com

sucção com auxílio de uma trompa de vácuo e Kitassato. No fundo do funil, sobre a

placa plana perfurada é adaptado o disco de papel filtro molhado, aderido devido à

sucção.Filtração a vácuo: Substituindo-se o funil de Buchner por um cadinho de

porcelana com fundo perfurado temos a filtração com cadinho de Gooch. É portanto,

efetuada com sucção e o meio filtrante é polpa de papel de filtro quantitativo ou

amianto.Para a confecção do meio filtrante de amianto ou polpa de papel filtro, deve-

se colocar o cadinho na alonga e adicionar com muito cuidado o amianto misturado

com água (ou polpa de papel filtro com água). Bate-se levemente com a bagueta é

deixa-se escorrer toda a água através de sucção. O meio filtrante não deve ser

muito espesso.

4. Filtração em Cadinhos Com Placas Porosas de Vidro ou Porcelana

Neste caso, o cadinho já possui o meio filtrante fundido ao corpo do

cadinho. Sofrem via de regia, ataque das soluções alcalinas. Por isso são utilizados

em aplicações diversas, evitando-se apenas soluções francamente alcalinas.

5. Filtração à Quente

Quando a solubilidade permitir, a filtragem à quente é preferível, por

reduzir a viscosidade do líquido.Nas filtrações à quente, evita-se o contato do papel

de filtro com as paredes do funil que resfriam o conjunto filtrante. Por isso, depois de

feito o cone do papel, suas paredes são dobradas em pregas e aquece-se

previamente o conjunto com água quente. Há também filtros com camisa de vapor e

neste caso o papel filtro é adaptado como nos casos comuns.A filtração é utilizada

para realizar a separação do líquido de uma mistura sólido-líquido ou sólido-gasoso.

O “equipamento” mais utilizado é o filtro de papel, usado para filtrar o café (um

exemplo bastante prático do uso da filtração). Ele funciona como uma peneira

microscópica, somente o líquido passa pelos seus minúsculos orifícios, acumulando

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a fase sólida dentro do filtro.O nome dado á substância que passou pelo filtro é

“filtrado”. O filtro é feito de fibras interlaçadas, formando uma peneira microscópica.

Num aspirador de pó, o filtro é utilizado para separar as partículas sólidas (poeira)

do ar.Ex: Os materiais sólidos ficam e os líquidos passam.

2.3 Evaporação

É conhecido como evaporação o fenômeno que envolve a passagem de

determinado material do estado líquido para o gasoso. Tal processo ocorre

lentamente na superfície dos líquidos com a ascensão das massas d'água sob a

forma de vapor. Ela é iniciada com o aquecimento do material por meio da ação do

Sol ou então por meio manual. De modo mais específico, podemos dizer que o

fenômeno acontece a partir da vaporização do líquido que se dá em uma superfície

livre, a uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição.

Podemos observar a evaporação próximo a rios, lagos e mares, quando

suas águas se vaporizam à temperatura ambiente, dando origem às nuvens. Em

ambientes áridos, a evaporação é mais drástica e evidente, "varrendo" determinados

cursos d'água que muitas vezes servem para a manutenção de famílias que vivem

nos arredores.

O processo responsável pela evaporação de um material tem início na

grande energia cinética de algumas moléculas, sendo favorecida pelo aumento de

temperatura, ou seja, quanto maior for a temperatura, as moléculas se movem mais

depressa. Dependendo da grandeza de tal energia, para determinados materiais

será mais fácil escapar para o meio externo. Quando a quantidade de moléculas que

deixam o líquido for maior do que a quantidade de moléculas que entram, teremos

como resultado a evaporação. Mas é importante lembrar que a rapidez do processo

de evaporação depende ainda da tensão superficial do líquido. Os líquidos que

possuem pequena tensão superficial evaporam com mais facilidade, e são

conhecidos como "voláteis".

O fenômeno da evaporação da água é fundamental para o clima, pelo fato

de que está diretamente relacionado com a formação das chuvas, pois, a água que

evapora dos rios, lagos, oceanos e até do corpo humano, pelo suor, faz parte de sua

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composição. O vapor d'água em grandes altitudes é convertido ao formato líquido,

no processo conhecido como condensação, provocando a chuva.

A evaporação, enfim, depende de vários fatores naturais, que são o tipo de material,

a área de ocorrência, a temperatura, pressão do ar, umidade e vento. É um

componente fundamental da mudança de energia dentro do sistema Terra-

atmosfera, responsável pelos movimentos atmosféricos e também pelas variações

climáticas.

Há ainda outro emprego para o termo evaporação, referente a um

processo industrial que busca obter produtos com uma maior concentração de

elementos sólidos. A prática envolve energia térmica aplicada a um líquido a uma

pressão constante, elevando a temperatura até o ponto de saturação, a um ponto

em que detém o máximo de energia possível sem entrar em ebulição. Ao ser

aplicada energia adicional, a pressão de vapor do líquido atinge a pressão de vapor

do ambiente adjacente e o líquido começa a evaporar. O vapor resultante se separa

do líquido residual, restando a concentração do componente não volátil.

2.4 Destilação

A destilação é o modo de separação baseado no fenômeno de equilíbrio

líquido-vapor de misturas. Em termos práticos, quando temos duas ou mais

substâncias formando uma mistura líquida, a destilação pode ser um método para

separá-las. Basta apenas que tenham volatilidades razoavelmente diferentes entre

si.Um exemplo de destilação que remonta à antiguidade é a destilação de bebidas

alcoólicas. A bebida é feita pela condensação dos vapores de álcool que escapam

mediante o aquecimento de um mosto fermentado. Como o ponto de ebulição do

álcool é menor que o da água presente no mosto, o álcool evapora, dando-se assim

a separação da água e o álcool. Um exemplo disto também é a aguardente, com

compostos de cana de açúcar, possibilitando a separação devido aos diferentes

pontos de ebulição. Outros exemplos são o vinho, whisky, conhaque e etc... O vapor

que escapa da mistura aquecida é capturado por uma serpentina refrigerada que o

devolve ao estado líquido.O petróleo é um exemplo moderno de mistura que deve

passar por várias etapas de destilação antes de resultar em produtos realmente

úteis ao homem: gases (um exemplo é o gás liquefeito de petróleo ou GLP),

gasolina, óleo diesel, querosene, asfalto e outros.O uso da destilação como método

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de separação disseminou-se pela indústria química moderna. Pode-se encontrá-la

em quase todos os processos químicos industriais em fase líquida em que seja

necessária uma purificação.Em teoria, não se pode purificar substâncias até 100%

de pureza através da destilação. Para conseguir uma pureza bastante alta, é

necessário fazer uma separação química do destilado posteriormente.

A destilação tem suas limitações. Não se pode separar misturas azeotrópicas por

destilação comum.Destilação é o processo de vaporizar o líquido para depois

condensá-lo e recolhê-lo em um outro recipiente.

Destilação Simples:

A destilação simples serve para a separação de uma mistura homogênea

de sólido e líquido, como NaCl e H2O, por exemplo. É importante que os pontos de

ebulição das duas substâncias sejam bastante diferentes. A solução é colocada em

um balão de destilação, feito de vidro com fundo redondo e plano, que é esquentado

por uma chama. A boca do balão é tampada com uma rolha, junto com um

termômetro. O balão possui uma saída lateral, inclinada para baixo, na sua parte

superior. Nessa saída é acoplado o condensador. O condensador é formado por um

duto interno, onde em volta desse duto passa água fria corrente. Esse duto

desemboca em um béquer ou erlenmeyer.

Destilação Fracionada:

É o processo de separação onde se utiliza uma coluna de fracionamento

na qual é possível realizar a separação de diferentes componentes que apresentam

diferentes pontos de ebulição, presentes em uma mistura. Ela é um processo de

rejuvenecimento, separação e loteamento dos produtos da mistura e é empregada

quando os pontos de ebulição dos componentes de uma mistura são próximos e não

é possível realizar uma destilação simples. Um aparelho mais complexo e que exige

um pouco mais de tempo no processo.Neste processo existe uma coluna de

fracionamento que cria várias regiões de equilíbrio líquido-vapor, levando a uma

série de microdestilações simples sucessivas, enriquecendo a fração do

componente mais volátil da mistura na fase de vaporização.Na destilação simples,

notamos que nas primeiras frações do destilado, temos uma composição mais rica

do componente mais volátil. Conforme o processo se mantém, temos o surgimento

gradual do componente menos volátil, que impurifica o anterior. Quando a diferença

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dos pontos de ebulição dos compostos é alta, podemos, no entanto, prever esta

etapa. Mas, em misturas de compostos onde ambos apresentam pontos de ebulição

próximos, necessitariamos realizar inúmeras vezes este processo. Assim, torna-se

vantagem usarmos uma coluna de fracionamento, realizando a destilação fracionada

.Neste método, usa-se um balão de destilação (alambique, ou refervedor, para uso

em escala industrial), uma coluna de Vigreux ou Hempel (ou uma coluna de

destilação), um condensador e um receptor. A mistura a ser purificada é colocada no

balão de destilação, que é aquecido. Surge então um vapor quente. Ele sobe pela

coluna, mas vai se resfriando ao longo dela e acaba por condensar-se. Com a

condensação, o composto volta a forma líquida, que retorna à fonte de calor.

Vapores sobem continuamente pela coluna e acabam por encontrar-se com o

líquido. Parte deste rouba o calor do vapor ascendente e torna a vaporizar-se. Este

ciclo ocorre repetidas vezes ao longo de todo o comprimento da coluna.Os vários

obstáculos instalados na coluna forçam o contato entre o vapor quente ascendente e

o líquido condensado descendente, gerando sucessivas destilações simples. Quanto

maior a quantidade de estágios de vaporização-condensação e quanto maior a área

de contato entre o líquido e o vapor no interior da coluna, mais completa é a

separação e mais purificada é a matéria final.A atenção à temperatura é importante.

A cada salto de temperatura no termômetro, devem-se recolher os destilados

correspondentes.Ela é muito comum em refinarias de petróleo, para extrair diversos

componentes que diferem muito pouco seu ponto de ebulição, tais como o asfalto,

gasolina, gás de cozinha, entre outros. Nestas separações são empregadas colunas

de aço de grande diâmetro, compostas de pratos ou de seçoes recheadas. Os

internos, sejam pratos, chicanas ou recheios, tem como função colocar as fases

vapor e líquido em contato, de modo a que ocorra a transferência de massa entre

elas. Ao longo da coluna, a fase vapor vai se enriquecendo com os compostos mais

voláteis, enquanto a fase líquida se concentra com os compostos mais pesados de

maior ponto de ebulição

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Destilação em laboratório:

Ela é feita com dois líquidos que formam mistura homogênea. Primeiro é

aquecida no balão de destilação e o liquido com menor ponto de ebulição passa

para o estado gasoso vai para o condensador e passa para o estado liquido. Para o

destilado ser mais puro temos que destilar mais vezes!

Destilação Industrial:

É comumente empregada no refino do petróleo.Na maioria dos casos

processo continuo. Novas matérias-primas estão sempre sendo alimentadas na

coluna de destilação e produtos estão sempre sendo removidos. A menos que o

processo seja perturbado devido a mudanças nas matérias primas, calor,

temperatura ambiente, ou condensação, a quantidade de matéria prima a ser

adicionada e o volume de produto a ser retirado são normalmente iguais .A

destilação industrial é tipicamente realizada em grandes colunas cilíndricas verticais

conhecidas como "torres de destilação ou fracionamento" ou "colunas de destilação",

com diâmetro variando entre 65 cm a até 6 metros, e altura de 6 a 60 metros ou

mais. Tais torres possuem escoadouros de líquidos intervalados na coluna, os quais

permitem a retirada de diferentes frações ou produtos que possuem diferentes ponto

de ebulição. Os produtos mais leves (aqueles com pontos de ebulição mais baixo)

saem do topo da coluna e os produtos mais pesados (aqueles como o ponto de

ebulição mais alto) saem da parte inferior da coluna.

Destilação a Vacuo:

Realizada sob pressão atmosférica reduzida. Como a temperatura de

ebulição de um líquido é atingida quando a pressão de vapor se iguala à pressão

externa, ao se diminuir artificialmente a pressão sobre o líquido consegue-se realizar

a destilação a uma temperatura inferior ao ponto de ebulição normal. A vantagem é

poder purificar líquidos que se decompõem antes mesmo de entrarem em ebulição

ou que precisam de elevadas temperaturas para serem destilados.Na execução

dessa técnica utiliza-se uma aparelhagem similar à da destilação fracionada, com a

diferença de que se adapta uma bomba de vácuo que reduzirá a pressão do meio. A

nova temperatura pode ser estimada com o auxílio de uma tabela que relaciona

colunas de temperatura com pressão (nomograma).

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Destilação por arraste de vapor:

Método de separação de misturas utilizado quando as substâncias a

serem separadas não são solúveis em água, além de uma delas ser ligeiramente

volátil e as outras fixas ou para o caso de que uma das substâncias a ser destilada

se decomponha com ação direta do calor, ou seja, apresente sensibilidade térmica.A

partir do desenho a seguir, pode-se observar que com o vapor d´água, gerado no

primeiro balão do equipamento, pode-se extrair a substância mais volátil da mistura

(que se encontra no segundo balão). O resultado do processo (o destilado) é uma

mistura formada por água e a substância mais volátil (que podem ser separadas

através da decantação por serem imiscíveis).

2.5 Decantação

A decantação é um processo de separação que permite separar misturas

heterogêneas.Utilizada principalmente em misturas bifásicas, como sólido-líquido

(areia e água), sólido-gás (poeira-gás), líquido-líquido (água e óleo) e líquido-gás

(vapor d’água e ar). Sendo esse processo fundamentado nas diferenças existentes

entre as densidades dos componentes da mistura, e na espera pela sua decantação.

A mistura é colocada em repouso num recipiente, de preferência fechado. Após a

separação visual (fases), o processo pode ser feito através de vários métodos, que

podem mudar o nome decantação por sifonação ou funil de decantação:Decantação:

separa-se um componente do outro através de um bastão de vidro, vertendo o

líquido lentamente com a ajuda do bastão, até a substância menos densa passar

para o outro recipiente. Este método evita que o líquido escorra para fora do

recipiente, passando perfeitamente pelo bastão, e muito utilizado em separações de

misturas sólido-líquido, como areia e água.Funil de bromo ou funil de decantação:

este método é usado para separar líquido-líquido, como óleo e água. O líquido mais

denso passa controladamente através de uma válvula que é fechada imediatamente

quando sua separação se completa, ou seja, antes que o líquido menos denso

passe pela válvula e se misture novamente com o outro recipiente.Sifonação: o

recipiente que contém a mistura é colocado a uma altura superior do recipiente em

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que ocorrerá a separação e, através de um sifão, a substância menos densa é

passada para o outro recipiente. Esse método só é possível se o sifão estiver

completamente preenchido pelo líquido. Método muito utilizado também para

esvaziar piscinas, aquários e transferir combustível de um recipiente para o outro.

Decantaçao :

Decantação sólido-líquido: Utiliza-se quando um componente sólido se encontra

depositado no líquido.

Líquido-líquido: separam-se líquidos imiscíveis com densidades diferentes; o líquido

mais denso acumula-se na parte inferior do sistema. Em laboratório usa-se o funil de

bromo, também conhecido como funil de decantação, ou ainda, funil de separação.

Num sistema formado por água e óleo, por exemplo, a água, por ser mais densa,

localiza-se na parte inferior do funil e é escoada abrindo-se a torneira de modo

controlado. A decantação pode ser feita de uma maneira mais rudimentar, utilizando-

se um sifão (sifonação).

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3 MATERIAIS E MÉTODOS

A seguir, tabela com os materiais e métodos utilizados no experimento.

3.1 Materiais

3.1.1 Tabela1 : Imantação

Materiais:

Imã;

Enxofre;

Limalha de Ferro;

Folha de Papel ;

3.1.2 Tabela2 : Filtração

Materiais: Soluções:

Bastão de Vidro; Água destilada;

Areia; NaCl;

Papel de Filtro;

Pisseta;

Funil de Vidro;

Suporte Universal;

Garra;

3.1.3 Tabela3 : Evaporação

Materias: Soluções

Bico de Bünsen; NaCI

Tela de amianto; Água destilada;

Béquer 250mL;

Tripé de Ferro;

3.1.4 Tabela4 : Destilação Simples

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Materias: Soluções

Bico de Bünsen; NaCI;

Balão de Vidro; Água destilada;

Termômetro;

Rolha;

Condensador;

Erlenmeyer;

3.2 Métodos

3.2.1 Imantação

1º ) Colocar a mistura contendo o enxofre e a limalha de ferro espalhada

sobre uma folha qualquer;

2º ) Envolver o ímã com um papel toalha;

3º ) Encostar o ímã sobre a mistura;

4º ) Retirar o papel toalha separando as partículas de limalha em um outro

recipiente.

3.2.2 Filtração

1º ) Separar uma pequena quantidade da mistura contendo NaCl e areia em

um Béquer;

2º ) Adicionar uma pequena quantidade de água destilada à mistura;

3º ) Mexer a mistura com a ajuda de um bastão de vidro;

4º ) Umedecer um papel de filtro com uma pequena quantidade de água

destilada;

5º ) Fixar no funil de vidro;

6º ) Despejar aos poucos a mistura e agitá-la;

7º ) Com água destilada e uma pisseta, retirar o restante da mistura que ficou

no Béquer;

8º ) Ligar o bico de Bünsen com a combustão completa;

9º ) Colocar o líquido com a mistura de água destilada e NaCl no Béquer sob

a tela de amianto;

10º ) Evaporar a água destilada até que alguns cristais do NaCl apareçam.

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3.2.3 Evaporação

1º) Ligar o bico de Bünsen com a chama azul (combustão completa);

2º) Colocar o béquer com o líquido contendo a mistura de água destilada e sal

sob a tela de amianto;

3) Realizar a evaporação conforme mostra a figura 5. No caso do experimento

em questão, não será realizado o aquecimento até que o sal esteja totalmente

seco, apenas até o ponto onde a solução esteja concentrada o suficiente para

que alguns cristais do sal estejam presentes.

3.2.4 Destilação simples (demonstrativa)

1º) Observar a mistura contendo água destilada e Sulfato de Cobre;

2º) Observar o esquema montado da aparelhagem de destilação simples

dentro da Capela;

3ª) Ligar o aquecimento e observar a destilação.

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4 RESULTADOS

4.1 Imantação

Quando fizemos todo o processo anteriormente citado, observamos que a

limalha de ferro tem uma grande atração pelo ímã por obter partículas metálicas.

Consequentemente conseguimos separar a limalha do enxofre, mas pelo enxofre

obter partículas mais finas, algumas delas ainda acompanharam a limalha de ferro.

Fig. 1 – Separação da mistura por imantação

4.2  Filtração e Evaporação

Após seguir os processos citados, começamos a filtrar a mistura e

observamos que pela a areia ser mais densa e ter partículas maiores, ao ser

colocada no filtro ela ficou retida e a água destilada juntamente com o NaCl passou

pelo filtro.

Depois dessa filtração, seguimos as etapas para fazer a evaporação e

quando aquecemos a mistura em temperatura alta, e após 13 min. 23 s, percebemos

que a água destilada evaporou, e o NaCl ficou separado.

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Fig. 2 – Filtração da mistura

Fig. 3 - Evaporação da água destilada

Fig. 4 – Cristais de NaCl depois da Evaporação

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4.3 Destilação simples (demonstrativa)

Observamos a mistura de água destilada com Sulfato de Cobre e o

esquema montado da aparelhagem de destilação simples, após ter feito isso,

ligamos o aquecimento e a capela.Por fim, observamos como funcionava o sistema

de destilação simples.

Fig. 5 – Esquema de destilação simples.

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5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

5.1 Imantação

Analisamos o experimento referente à imantação da seguinte

forma:Envolvemos um papel no imã e despejamos a mistura sobre uma folha;Logo

em seguida fomos aproximando o imã da mistura.

Foi observado que conforme ia se aproximando o imã da mistura as

limalhas de ferro se atraíam pelo mesmo e somente algumas partículas de enxofre

as acompanhavam pelo fato de serem partículas muito finas e o restante do enxofre

permanecia sobre a folha.

5.2 Filtração e evaporação

Foi analisado a filtração e a evaporação da água destilada com NaCl

primeiramente da seguinte forma:No béquer colocamos água destilada e a areia

NaCl e em seguida misturamos até que o sal que contém na areia se

dissolvesse;Depois preparamos o filtro, colocamos no funil de vidro e umedecemos

com água para melhor fixação do papel filtro. Em seguida colocamos o funil de vidro

com o filtro na garra que estava fixa no suporte universal, logo depois colocamos o

erlenmeyer em baixo do funil e despejamos a mistura com a ajuda do bastão de

vidro;Por fim ligamos o bico de Bünsen com a chama azul e colocamos o liquido da

mistura de água destilada e sal sobre a tela de amianto para aquecer.

Observamos que após um determinado tempo a evaporação não

acontecia e os cristais de sal não se formavam devido à vidraria que utilizamos no

caso o erlenmeyer, em seguida repetimos a evaporação, porém colocamos a

mistura de água destilada com sal no béquer sobre a tela de amianto e aquecemos

com a chama azul no bico de Bünsen e após aproximadamente 13 minutos e 26

segundos os cristais de sal se formavam dentro do béquer concluindo assim a

realização do experimento.

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5.3 Destilação simples

Neste último experimento foi demonstrado o esquema de destilação

simples onde uma mistura de água com um tipo de sal, neste caso foi utilizado o

sulfato de cobre. A partir disso foi montado pelo professor dentro da capela do

laboratório um esquema para se observar a destilação e ocorria da seguinte

maneira:A solução de água mais sulfato de cobre começou a se aquecida dentro do

balão de vidro o que provocou a ebulição e consequentemente a evaporação do

líquido;E por fim o vapor resultante dessa evaporação é forçado a passar pelo

condensador onde há circulação de água para o resfriamento das paredes do

mesmo e ocorrer a condensação onde o vapor volta ao estado líquido. Depois que o

liquido do balão de vidro chegar ao fim irá sobrar apenas alguns resíduos sólidos e o

líquido que passou pelo condensador é resultado da destilação, ou seja, é destilado.

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6 CONCLUSÃO

No decorrer destes experimentos podemos observar que os

experimentos realizados que os processos de separação de mistura incluem tipos

diferentes de técnicas e se aplicam a vários materiais. A primeira experiência

realizada consistiu em separar partículas (limalhas) de ferro de partículas de enxofre

em pó através da imantação uma vez que as limalhas de ferro são atraídas pelo imã

e o enxofre não. O segundo experimento foi realizar a filtração da mistura de água

destilada mais sal (areia) e em seguida separar novamente o sal da água através da

evaporação, em um primeiro instante a substancia foi aquecida em uma vidraria

diferente o que fez com que o experimento não fosse completado não satisfazendo

seu objetivo central que era identificar partículas de sal após um determinado tempo,

porém em um segundo momento já com o recipiente adequado pode se notar as

partículas de sal se formar conforme a água ia evaporando. E por último

observamos um esquema de destilação simples onde o vapor resultante da ebulição

da mistura de água com sulfato de cobre através da condensação voltava ao seu

estado líquido. De maneira geral pudemos notar diferentes tipos de separação de

misturas sejam elas feitas entre materiais sólidos, de material líquido para sólido e

de vapor para líquido. Notou-se também que no segundo experimento, mesmo que

por um instante estivesse com material inadequado, nos fez adquirir um

conhecimento sobre o erro e não dispensamos anotações sobre o mesmo.

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REFERÊNCIAS

http://www.algosobre.com.br/quimica/separacao-de-misturas

http://www.unibrasil.com.br

www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=22& 1

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APÊNDICE A – Questionário Separação de misturas.

1)Cite três exemplos de metais que não poderiam ser separados por imantação por

não sofrerem atração pelo imã.

R: Alumínio, cobre e chumbo.

2)Além do aquecimento com bico de Bünsen qual outro equipamento poderia ter

sido utilizado para a mesma finalidade?

R: Mantas e chapas de aquecimentos são duas formas que poderiam substituir o

bico de bünsen para aquecimento de substâncias.

3)Aponte as principais diferenças entre destilação simples e fracionada,

considerando o conjunto de equipamentos e o tipo de produtos envolvidos.

R: Destilação simples separa um solido e um liquido de uma mistura homogênea,

separando o liquido em forma de vapor, e depois sendo condensado para se torna

liquido novamente através de um aparelho chamado de condensador. Na destilação

fracionada consiste numa mistura de dois líquidos com temperaturas de ebulição

diferentes, assim conseguindo separar os dois.

4)Um grupo de jovens foi acampar e derramou todo o sal de cozinha na areia.

Explique qual o processo mais simples para recuperar o sal e dê o nome desse

processo.

R: Misturar o sal e a areia com água. O sal de cozinha irá se dissolver na água

enquanto a areia ira ficar no fundo do recipiente, depois filtrar a água e separa-la por

destilação simples.

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5)Considere a mistura de areia fina, sal e limalha de ferro. Como você faria para

separar as substâncias desta mistura? Descreva a sequência de etapas do processo

de separação, as operações de separação e o material empregado.

R: Primeiro teremos que fazer o processo de imantação. Pegamos um imã e o

enrolamos em um papel toalha. O imã ira atrair a limalha de ferro, separando das

outras substâncias. Depois adicionaremos água destilada, junto com a areia e o sal

em um béquer, e faremos o processo de filtração, usando um papel de filtro, e

usando como auxilio uma bagueta, depois de filtrado, teria que usar um

equipamento de destilação simples, para separar a água do sal sem que perca a

água.

6)Você tem diante de si um frasco com um pó branco que pode ser um dos

seguintes sais: cloreto de sódio, NaCl, carbonato de sódio, Na2CO3, ou carbonato

de cálcio, CaCO3. Num livro de Química você encontrou as seguintes informações:

A)“Todos os carbonatos na presença de ácido clorídrico produzem efervescência”.

B)“Todos os carbonatos são insolúveis em água, com exceção dos carbonatos de

metais alcalinos e de amônio”.

C)“Todos os cloretos são solúveis, com exceção dos cloretos de chumbo, prata e

mercúrio”.

Dispondo apenas de recipientes de vidro, de água e de ácido clorídrico, como você

faria para identificar o sal?

R: Primeiro tentaria dissolver na água, e se fosse solúvel poderia ser o carbonato de

sódio ou o cloreto de sódio, mas se fosse insolúvel seria o carbonato de sódio. Se

tivesse dissolvido, teria que adicionar ácido clorídrico para ver se há efervescência

ou não, se houver o composto é o carbonato de sódio e se não, seria cloreto de

sódio.

7)No preparo do popular “cafezinho”, a água quente entra em contato com o pó de

café e depois é separada no coador, dando origem à bebida e à borra de café. As

operações envolvidas nesse processo são respectivamente:

A)filtração e destilação.

B)extração e filtração

C)centrifugação e coação.

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D)decantação e cristalização.

E)destilação e decantação.

R: Alternativa B, extração e filtração.

8)Considerando uma mistura de sal de cozinha (cloreto de sódio) e areia, a

sequencia mais adequada que deve ser realizada, para recuperar o sal e deixá-lo

em condições de uso, é:

A)sublimação, dissolução com água e filtração.

B)separação magnética e dissolução com água.

C)catação e destilação.

D)dissolução com água e evaporação.

E)dissolução com água, filtração e evaporação.

R: Alternativa E, dissolução com água, filtração e evaporação.

9)O método mais apropriado para separar os componentes da mistura de água e

álcool comum é

A)liquefação fracionada.

B)destilação fracionada .

C)filtração a vácuo.

D)evaporação.

E)decantação.

R: Alternativa B, destilação fracionada.

10)O ar atmosférico é composto basicamente de 78% de N2(g), 20,9% de O2(g) e

0,9% de Ar(g), além de outros gases em quantidades menores. O gás nitrogênio, por

ser inerte, é usado no empacotamento de alimentos e no interior de lâmpadas

incandescentes. O gás oxigênio é usado na medicina em inalações e aparelhos de

respiração artificial. O argônio é usado em lâmpadas fluorescentes e em aparelhos

para medir radiação (contador Geiger). Explique como a indústria obtém esses

gases a partir do ar atmosférico.

R: O ar da atmosfera é aspirado e submetido a altas pressões e baixa temperatura,

se liquefazendo, depois, entra o processo de destilação fracionada, já que seus

pontos de ebulição são em temperaturas diferentes onde pela diferença de ponto de

ebulição são separados, e depois comprimidos em cilindros.

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