SOLUÇÕES 1 – MISTURA HOMOGÊNEAS E HETEROGÊNEAS

 Substâncias

Todo e qualquer material é constituído por substâncias que apresentam propriedades químicas e físicas distintas.

 

Substâncias simples e compostas

· Substância simples: Constituída por um único elemento químico.

o Exemplos: gás Cloro (Cl₂), Ferro (Fe) e gás hidrogênio (H₂).

· Substância composta: Constituída por dois ou mais elementos químicos.

o Exemplos: Gás carbônico (CO₂), cloreto de sódio (NaCl).

 

Exemplo de substância: Água

· Constituída pela união entre átomos de hidrogênio e oxigênio (H₂O).

· Apresenta algumas características tais quais:

o Substância incolor (sem cor), inodora (sem cheiro) e, à temperatura ambiente (25°C), apresenta-se no estado líquido.

o Seu ponto de fusão corresponde à temperatura de 0°C e, seu ponto de ebulição corresponde à temperatura de 100°C.

o Todos esses valores considerando-se a pressão de 1 atm.

 

Substância pura

· Ao contrário das misturas, as substâncias apresentam composição fixa, podendo ser representadas por fórmulas.

· Apresentam propriedades químicas e físicas bem definidas.

 

Misturas

Misturas resultam da união entre duas ou mais substâncias puras. As misturas podem ser classificadas em homogêneas ou heterogêneas.

Exemplos de misturas

· Gasolina: é formada por diferentes hidrocarbonetos.

o Hidrocarbonetos são compostos que apresentam, em sua constituição, os elementos hidrogênio e carbono.

· Ar atmosférico: constituído, principalmente, de N₂, O₂ e CO₂ (gás carbônico), entre outras.

· Água do mar: Constituída água, NaCl e outros sais.

 

Misturas homogêneas

· Presença de uma única fase, ou seja, apresenta aspecto visual uniforme em toda a sua extensão.

o Exemplos: água do mar, água e álcool, açúcar dissolvido em água.

 

Misturas heterogêneas

· Presença de mais de duas fases no sistema, ou seja, apresenta mais de um aspecto visual.

o Exemplos: água e óleo.

 

Métodos de Separação de Misturas: Separação de Sólidos

Há várias técnicas diferentes para separar misturas.

 

Separação de misturas

· Para saber qual o método mais eficiente de separação para uma determinada mistura, é necessário saber:

o Qual o tipo de mistura? Homogênea ou heterogênea.

o Qual a natureza das espécies constituintes das misturas?

o Quais os valores de propriedades como densidade, temperatura e solubilidade das substâncias?

 

Catação e levigação

· Catação: Processo no qual os componentes de uma mistura são feitos com as mãos ou objetos, tipo uma pinça.

o Ex: separar arroz de outros grãos.

· Levigação: Processo no qual os componentes de uma mistura são separados pela sua densidade. Neste processo, utiliza-se água corrente.

o Ex: Processo usado nos garimpos para separar o ouro (mais denso) da areia (menos denso).

· Peneiração: Usa-se uma peneira para separar sólidos com tamanhos diferentes.

o Ex: Peneirar grãos de café.

 

Dissolução e floculação

· Dissolução fracionada: Separa componentes de uma mistura quando apenas um deles é solúvel naquele solvente.

o Exemplo: Separação de areia e sal. Usa-se a água, pois o sal se dissolve, mas a areia não.

· Floculação: Uma substância aglutinante é adicionada para que os elementos dissolvidos na mistura formem conglomerados e decantem.

o Exemplo: Adição de sulfato de alumínio em estações de tratamento de água.

 

Separação magnética e ventilação

· Separação magnética: Utiliza-se um imã para separar o componente magnético dos demais componentes da mistura.

o Exemplo: Separação de areia e ferro.

· Ventilação: Jatos de ar são usados para separar sólidos com diferentes valores de densidade.

o Exemplo: Separar o amendoim torrado de sua casca solta.

 

Separação de Sólidos e Líquidos

As principais técnicas para separar misturas compostas por sólidos e líquidos são:

 

Sedimentação e decantação

· Sedimentação: Deixamos a mistura em repouso e esperamos que o componente sólido se deposite no fundo do recipiente.

o Exemplo: Separação de água e areia.

· Decantação: Se inicia com o processo de sedimentação, no qual os componentes vão se separar de acordo com sua densidade. Então, o recipiente é inclinado sobre outro recipiente até que o componente menos denso da mistura passe de um recipiente para o outro.

o Exemplo: Separação de água e óleo.

 

Filtração e evaporação

·  Filtração: A mistura é derramada sobre uma superfície porosa, que permite a passagem da parte líquida, mas retém a parte sólida.

o Exemplo: Separar água e areia.

· Evaporação: Aumentamos a temperatura da mistura para que o componente líquido evapore, restando apenas o componente sólido.

o Exemplo: Separar água e sal de cozinha.

 

Centrifugação

· Centrifugação: Esse processo acelera o processo de sedimentação.

o Exemplo: comum nas análises laboratoriais de sangue, no qual o tubo contendo as amostras passa por uma centrífuga, aparelho que realiza movimentos rotativos acelerados.

 

Separação de Misturas Homogêneas

Para separarmos misturas homogêneas, utilizamos o processo de fracionamento, que pode ser por destilação simples ou destilação fracionada.

 

Destilação simples

· Consiste na separação de componentes que apresentam diferentes pontos de ebulição.

o Exemplo: Para separar uma mistura de água com sal, podemos aumentar a temperatura e fazer com que a água evapore.

· Nesse processo, um dos compoentes da mistura se perde.

 

Destilação fracionada

· Consiste na separação de dois líquidos com diferentes pontos de ebulição, sem perder nenhum dos componentes.

o Exemplo: separação dos componentes do petróleo.

· Utiliza uma coluna de fracionamento.

·  Ocorre em etapas, que veremos na imagem abaixo.

 

Etapas da destilação fracionada

·  Os líquidos são aquecidos e evaporam.

· O vapor do líquido de menor ponto de ebulição atravessa os obstáculos da coluna de fracionamento, seguindo em direção ao condensador.

o O outro líquido fica no recipiente original.

· No condensador, há o processo de condensação, na qual o vapor volta a ser líquido.

Ao final, o líquido condensado é recolhido.