Gabarito de separação de misturas · PDF file1 Prof Ricardo Calçada...
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Prof Ricardo Calçada 1 Separação de Misturas 1. Por filtração simples (filtro de papel), separamos o cloreto de prata (sólido) da solução. O cloreto de prata fica retido e a solução (acetona + água + sal dissolvido) atravessa o papel. A seguir fazemos uma destilação fracionada filtrado (solução do processo anterior). A acetona e a água são separadas pela diferença de seus pontos de ebulição pela coluna de fracionamento e o resíduo dessa destilação é o cloreto de sódio. (existem outras formas de responder, essa é a mais econômica) 2. Definição dos processos indicados: I – diluição: adicionar sovente a uma solução; II – floculação: formação de flóculos (sólido gelatinoso) por reação entre substâncias, por exemplo, entre sulfato de alumínio e cal em água. III – Flotação: método de separação de mistura; usamos um líquido de densidade menor que o sólido, que forma uma nata que pode ser removida. IV – ionização: processo de formação de íons. V – precipitação: formação de um sólido ao reagir duas soluções. Obs.: nesse primeiro momento não vou cobrar as reações envolvidas. a) é uma dissolução: processo através do qual uma substância se dissolve em outra (não pode aparecer na resposta: isso elimina alternativas: a, c, e. b) Nesse processo o ar adere ao óleo e forma uma nata que pode ser removida. ∴ III – b Logo a resposta é b. Dica: nem sempre você precisa de todas as relações para “matar” o teste. c) O carbonato de sódio (barrilha) é um material básico. A água dura é rica em íons de cálcio e magnésio. A adição de barrilha formará sólidos (precipitados) tais como hidróxidos e carbonatos de cálcio e magnésio. ∴ V – c d) Os elétrons acelerados vão remover elétrons de algumas moléculas de metano formando íons, logo: ionização. ∴ IV – d e) Considere que o lago recém formado tem apenas água. Estamos misturando água (solvente) a uma solução de salitre, então: diluição. ∴ I – e f) É a reação que ocorre na floculação. Forma um sólido gelatinoso de Al(OH)3. ∴ II – f Assim, I – e, II – f, III – b, IV – d, V – c 3. Observe as letras a e e. São os processos de filtração a pressão reduzida e de destilação fracionada (na destilação simples, inicialmente não separamos o azeótropos e sim obtemos um destilado mais concentrado no líquido menos volátil). Nenhuma das figuras apresentadas representa algum desses processos. Logo excluímos todas as alternativas, exceto a reposta: letra b. Repare aqui a importância de conhecer os métodos de separação. Neste caso, as figuras apresentadas não representam métodos que vocês devem conhecer. 4. A 1. Nesse caso ocorre dissolução de parte do corpo de fundo e a solução continua a ser saturada com corpo de fundo (não muda a concentração da solução – por isso, não é diluição). Assim, 1 – a. 2. Aqui ocorre diminuição da concentração por adição do solvente ∴ diluição. 2 – c O teste acaba aqui, já achamos a resposta. 3. O fenol é mais solúvel em éter do que em água, por causa das forças intermoleculares. Assim estamos removendo o fenol na fase orgânica. É uma espécie de dissolução fracionada, algo que ocorre também quando fazemos o teste de determinação do álcool na gasolina. ∴ 3 – b 4. O etanol diminui a polaridade da solução. A glicose é mais solúvel se usarmos apenas água porque a água é mais polar. Assim ocorre recristalização. ∴ 4 – d 5. Já discutimos, isso é dissolução (ver questão 2). ∴ 5 – a. 5. O álcool etílico 95,6%(m/m) é uma mistura azeotrópica, por isso não pode ser separada, nem mesmo por destilação fracionada, já que a água e o álcool formam uma mistura de temperatura de ebulição constante. Para remover a água e aumentar a proporção em álcool para 99,5%(m/m), o chamado álcool absoluto, usamos o método químico. Nesse método adicionamos cal viva, CaO, que reage com a água formando hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, que é insolúvel no álcool. A cal viva pode ser obtida a partir da calcinação de pequenos pedaços de calcário (CaCO3). As equações a seguir representam essas reações: Assim, adicionamos os álcool 95,6% a um balão de fundo redondo junto com a cal viva em excesso. A cal reagirá com a água formando o hidróxido de cálcio que fica no fundo do balão. A mistura é então aquecida com uma manta térmica ou em banho-maria. O vapor de álcool irá condensar no condensador e é recolhido num frasco fechado com rolha. O líquido recolhido é o álcool absoluto (99,5%). Para evitar que a água do ambiente contamine o álcool anidro usamos um dessecador com cloreto de cálcio anidro. Sua função é reter a água do ambiente. NOTAS (não fazem parte da resolução). 1. Industrialmente usamos o método de Young. Adicionamos benzeno. O benzeno forma com a água e o álcool um ternário (mistura de 3 componentes) azeotrópico que é destilado. O resíduo nesse caso é o álcool absoluto. Repare que nesse caso o liquido “puro” é o resíduo e não o destilado. 2. Para refletir: já que o Ca(OH)2 é insolúvel no álcool, por que destilamos e não filtramos a mistura? Bom ciclo 1 ! ITA Química 2
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Prof Ricardo Calçada 1
Separação de Misturas 1. Por filtração simples (filtro de papel), separamos o cloreto de prata (sólido) da solução. O cloreto de prata fica retido e a solução (acetona + água + sal dissolvido) atravessa o papel. A seguir fazemos uma destilação fracionada filtrado (solução do processo anterior). A acetona e a água são separadas pela diferença de seus pontos de ebulição pela coluna de fracionamento e o resíduo dessa destilação é o cloreto de sódio. (existem outras formas de responder, essa é a mais econômica) 2. Definição dos processos indicados: I – diluição: adicionar sovente a uma solução; II – floculação: formação de flóculos (sólido gelatinoso) por reação entre substâncias, por exemplo, entre sulfato de alumínio e cal em água. III – Flotação: método de separação de mistura; usamos um líquido de densidade menor que o sólido, que forma uma nata que pode ser removida. IV – ionização: processo de formação de íons. V – precipitação: formação de um sólido ao reagir duas soluções. Obs.: nesse primeiro momento não vou cobrar as reações envolvidas. a) é uma dissolução: processo através do qual uma substância se dissolve em outra (não pode aparecer na resposta: isso elimina alternativas: a, c, e. b) Nesse processo o ar adere ao óleo e forma uma nata que pode ser removida. ∴ III – b Logo a resposta é b. Dica: nem sempre você precisa de todas as relações para “matar” o teste.J c) O carbonato de sódio (barrilha) é um material básico. A água dura é rica em íons de cálcio e magnésio. A adição de barrilha formará sólidos (precipitados) tais como hidróxidos e carbonatos de cálcio e magnésio. ∴ V – c d) Os elétrons acelerados vão remover elétrons de algumas moléculas de metano formando íons, logo: ionização. ∴ IV – d e) Considere que o lago recém formado tem apenas água. Estamos misturando água (solvente) a uma solução de salitre, então: diluição. ∴ I – e f) É a reação que ocorre na floculação. Forma um sólido gelatinoso de Al(OH)3. ∴ II – f Assim, I – e, II – f, III – b, IV – d, V – c 3. Observe as letras a e e. São os processos de filtração a pressão reduzida e de destilação fracionada (na destilação simples, inicialmente não separamos o azeótropos e sim obtemos um destilado mais concentrado no líquido menos volátil). Nenhuma das figuras apresentadas representa algum desses processos. Logo excluímos todas as alternativas, exceto a reposta: letra b. Repare aqui a importância de conhecer os métodos de separação. Neste caso, as figuras apresentadas não representam métodos que vocês devem conhecer.
4. A
1. Nesse caso ocorre dissolução de parte do corpo de fundo e a solução continua a ser saturada com corpo de fundo (não muda a concentração da solução – por isso, não é diluição). Assim, 1 – a.
2. Aqui ocorre diminuição da concentração por adição do solvente ∴ diluição. 2 – c
O teste acaba aqui, já achamos a resposta.
3. O fenol é mais solúvel em éter do que em água, por causa das forças intermoleculares. Assim estamos removendo o fenol na fase orgânica. É uma espécie de dissolução fracionada, algo que ocorre também quando fazemos o teste de determinação do álcool na gasolina. ∴ 3 – b
4. O etanol diminui a polaridade da solução. A glicose é mais solúvel se usarmos apenas água porque a água é mais polar. Assim ocorre recristalização. ∴ 4 – d
5. Já discutimos, isso é dissolução (ver questão 2). ∴ 5 – a.
5. O álcool etílico 95,6%(m/m) é uma mistura azeotrópica, por isso não pode ser separada, nem mesmo por destilação fracionada, já que a água e o álcool formam uma mistura de temperatura de ebulição constante. Para remover a água e aumentar a proporção em álcool para 99,5%(m/m), o chamado álcool absoluto, usamos o método químico. Nesse método adicionamos cal viva, CaO, que reage com a água formando hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, que é insolúvel no álcool. A cal viva pode ser obtida a partir da calcinação de pequenos pedaços de calcário (CaCO3). As equações a seguir representam essas reações:
Assim, adicionamos os álcool 95,6% a um balão de fundo redondo junto com a cal viva em excesso.
A cal reagirá com a água formando o hidróxido de cálcio que fica no fundo do balão. A mistura é então aquecida com uma manta térmica ou em banho-maria. O vapor de álcool irá condensar no condensador e é recolhido num frasco fechado com rolha. O líquido recolhido é o álcool absoluto (99,5%). Para evitar que a água do ambiente contamine o álcool anidro usamos um dessecador com cloreto de cálcio anidro. Sua função é reter a água do ambiente. NOTAS (não fazem parte da resolução). 1. Industrialmente usamos o método de Young. Adicionamos benzeno. O benzeno forma com a água e o álcool um ternário (mistura de 3 componentes) azeotrópico que é destilado. O resíduo nesse caso é o álcool absoluto. Repare que nesse caso o liquido “puro” é o resíduo e não o destilado. 2. Para refletir: já que o Ca(OH)2 é insolúvel no álcool, por que destilamos e não filtramos a mistura? Bom ciclo 1 !
ITA -‐ Química 2
