[O1. Atomística] [01. Matéria] 01. Separação de misturas Flashcards
1
Q
Substâncias heterogêneas: quais são e como funcionam os métodos de separação sólido-sólido (8)?
A
- Catação;
- Peneiração;
- Separação magnética;
- Flotação;
- Levigação;
- Ventilação;
- Dissolução fracionada;
- Fusão fracionada.
2
Q
Catação: como funciona?
A
- Sólidos de tamanhos diferentes e com pequena quantidade daquele de maior tamanho.
- Ex: poucas pedras na areia.
3
Q
Peneiração: como funciona?
A
- Ou tamisação: processo utilizado na separação de sólidos de tamanhos diferentes, através do auxílio de uma peneira.
4
Q
Separação magnética: como funciona?
A
- Ou imantação: é o método que utiliza a força de atração dos ímãs para separar materiais metálicos ferromagnéticos dos demais;
- Apenas ferro, níquel e cobre são atraídos pelo ímã.
5
Q
Flotação: como funciona?
A
- Consiste em separar sólidos de densidades diferentes através de um líquido com densidade intermediária, de forma que um sólido flutue e o outro não.
6
Q
Levigação: como funciona?
A
- Quando os sólidos, componentes da mistura, têm densidades diferentes, usa-se uma corrente de água, que arrasta o componente menos denso.
7
Q
Ventilação: como funciona?
A
- Esse método utiliza corrente de ar para separar um sólido mais leve de outro mais pesado.
8
Q
Dissolução fracionada: como funciona?
A
- Quando um dos componentes sólidos se solubiliza, aplica-se um solvente;
- Daí, aplica-se um filtro separando a solução do outro componente sólido.
9
Q
Fusão fracionada: como funciona?
A
- Quando o ponto de fusão dos sólidos é diferente, aquece-se a mistura
- Um componente fica líquido e o outro, sólido;
- Daí, separa-se os componentes.
10
Q
Substâncias heterogêneas: quais são os métodos de separação sólido-líquido (3)?
A
- Filtração;
- Decantação;
- Centrifugação.
11
Q
Filtração: como funciona?
A
- A mistura sólido-líquido é despejada sobre um filtro, no qual o sólido não dissolvido fica retido e a fase líquida passa livremente.
12
Q
Decantação: como funciona?
A
- Quando deixada em repouso, por determinado tempo, têm sua parte sólida (não solúvel) depositada no fundo do recipiente separando-se da fase líquida. Isso acontece porque o sólido, sendo mais denso, sedimenta-se.
13
Q
Centrifugação: como funciona?
A
- É uma forma de acelerar o processo de decantação;
- A força centrífuga empurra o sólido para fora da trajetória do movimento circular, ou seja, o fundo do recipiente.
14
Q
Substâncias heterogêneas: quais são os métodos de separação líquido-líquido (1)?
A
- Decantação fracionada.
15
Q
Decantação fracionada: como funciona?
A
- Com o auxílio do funil de decantação, podemos separar dois líquidos de densidades diferentes. Ex: água e óleo.
16
Q
Substâncias homogêneas: quais são os métodos de separação (6)?
A
- Evaporação;
- Destilação simples;
- Destilação fracionada;
- Fusão fracionada;
- Liquefação fracionada;
- Extração por solventes.
17
Q
Evaporação: como funciona?
A
- Também conhecida como cristalização, no caso do sal;
- Quando se deseja obter o sólido e pode perder o líquido e os componentes possuem ponto de ebulição diferentes;
- Aquece-se a solução, o líquido evapora e o sólido fica.
18
Q
Destilação simples: como funciona?
A
- Evapora-se o líquido e fica o sólido;
- No balão fica o sólido, o gás é condensado no condensador e o líquido resultante vai para o erlenmeyer.
19
Q
Destilação fracionada: como funciona?
A
- Separa dois líquidos de uma mistura homogênea quando há pequena diferença de PEs;
- A diferença para a destilação simples é que a fracionada possui uma coluna de fracionamento (é um obstáculo à passagem das moléculas);
- A substância de PE mais baixo evapora e passa pela coluna de fracionamento; a outra, não.
20
Q
Fusão fracionada: como funciona?
A
- Mistura homogênea de sólidos (ligas metálicas);
- É a passagem do estado sólido para o líquido por meio de aquecimento. Como há diferença de PF, um funde e os demais, não;
- Misturas eutéticas não podem ser separadas por fusão fracionada.
21
Q
Liquefação fracionada: como funciona?
A
- Mistura homogênea de gases. É a passagem do estado gasoso para o líquido por meio da aplicação de uma pressão. Uma vez liquefeitos, aplica-se a destilação fracionada.
22
Q
Extração por solventes: como funciona?
A
- Adiciona-se água à solução a fim de se obter um de seus líquidos;
- Por exemplo, uma mistura com gasolina e álcool pode ser separada ao se adicionar água, pois o álcool se solubiliza na água e a gasolina não. Assim, separa-se inicialmente a gasolina. Depois, se quiser separar a água do álcool é só fazer a destilação fracionada.
23
Q
Água: caracterize-a quimicamente
A
- A água apresenta temperaturas de fusão e ebulição elevadas (Tfusão = 0ºC, Tebulição = 100ºC – isto a 1,0 atm) e uma alta capacidade calorífica (1,0 cal/ g . ºC);
- Estas propriedades são derivadas de suas interações intermoleculares chamadas de pontes ou ligações de hidrogênio (fortes);
- Devido a estas características, a água possui grande capacidade de dissolver compostos iônicos (p.ex.: sais) e também substâncias polares como ela.
24
Q
Água: defina o seu comportamento anômalo
A
- A grande maioria das substâncias sofrem um processo de dilatação (aumento de volume) com o aumento da temperatura e uma contração (diminuição do volume ), com a diminuição da temperatura. Desta forma, a densidade da fase sólida é maior quando comparada com a densidade da fase líquida.
+ ↑ temperatura → ↑ volume, ↓ densidade
+ ↓ temperatura → ↓ volume, ↑ densidade - A água não é diferente. Porém, num intervalo pequeno de temperatura, de 0 a 4ºC, a água sofre uma dilatação. Assim sendo, a densidade da fase sólida é menor quando comparada à densidade da fase líquida;
+ 0ºC < Temperatura < 4ºC
* d (sólido) < d (líquido)
* ou ainda * d (gelo) < d (água líquida)
25
Água: explique quimicamente o comportamento anômalo da água
- Quimicamente a água é uma substância polar que realiza interações entre suas moléculas chamadas de ligações ou pontes de hidrogênio;
- Devido as ligações de hidrogênio, a água assume um arranjo tridimensional organizado e quando se inicia o processo de solidificação cada molécula precisa assumir um espaço em relação a outra e o que acarreta na formação de cavidades abertas entre as moléculas, aumentando o volume (dilatação) da fase sólida.
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Água: como mensuramos a sua qualidade?
- Um dos padrões importante de qualidade da água é a quantificação de oxigênio dissolvido;
- A 1,0 atm de pressão e a 20ºC, a saturação máxima de oxigênio na água é equivalente a 9 ppm, ou seja, uma quantidade equivalente a 9 mg de oxigênio dissolvido em 1 L de água.
27
Água: como se dá a poluição?
- Quando uma certa quantidade de matéria orgânica é adicionada a um corpo d’água (esgoto, por exemplo) os micro-organismos a degradam. Essa degradação pode se dar de duas formas:
+ Aeróbica: com consumo do oxigênio dissolvido;
+ Anaeróbica: sem oxigênio, gerando CH4, NH3 e H2S (cheiro de ovo podre).
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Água: quais as formas e funcionamento de dessalinização?
- Filtração por osmose reversa;
| - Destilação.
29
Água: onde é realizado o seu tratamento?
- Na Estação de Tratamento de Água (ETA).
30
Água: quais as etapas de tratamento?
1. Coagulação;
2. Floculação;
3. Decantação;
4. Filtração;
5. Desinfecção;
6. Fluoretação;
7. Correção de pH.
31
Tratamento da água: Explique a coagulação
- A adição de sulfato de alumínio (agente coagulante) à água ioniza e depois forma hidróxido de alumínio (base insolúvel que ajuda na aglomeração) e íons H+ (torna a solução ácida):
Al2(SO4)3 -> Al3+ + (SO4)2-
Al3+ + HOH → AL(OH)3 + 3H+
32
Tratamento da água: Explique a floculação
- Após a coagulação, agita-se lentamente (nos floculadores - hélices) a água para que ocorram choques entre as impurezas e a consequente aglomeração (flocos).
33
Tratamento da água: Explique a flotação
- Puxa as impurezas que não decantaram para cima por meio da adição de bolhas de ar.
34
Tratamento da água: Explique a decantação
- Após a floculação, onde os flocos adquiriram tamanho e peso suficientes, eles sedimentam e são separados da água.
- A decantação é um processo físico.
35
Tratamento da água: Explique a filtração
- Após decantada, a água é encaminhada aos filtros para reter as partículas que não foram removidas na decantação.
36
Tratamento da água: Explique o filtro de carvão ativo
- Tem a função de eliminar as moléculas que deixam mal cheiro na água por meio da adsorção (moléculas gasosas acopladas nos poros do carvão ativo).
37
Tratamento da água: Explique a desinfecção
- Serve para eliminar os germes patogênicos (nocivos à saúde) e garantir a qualidade da água;
- Pode ser utilizado o cloro líquido ou gasoso, o ozônio, dentre outros.
Cl2 + HOH → HCl + HClO (desinfetante)
38
Tratamento da água: Explique a fluoretação
- Adiciona-se flúor à água a fim de reduzir a incidência de cáries dentárias, especialmente em crianças.
39
Tratamento da água: correção de pH
- Como o meio fica ácido, pode se adicionar cal virgem (base) para neutralizar e corrigir o pH.
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Laboratório: quais os principais equipamentos (11) e para que servem?
- Erlenmeyer; balão de fundo chato; béquer; funil; tubo de ensaio; condensador; bastão de vidro; pipeta; bunsen; bureta; balança.
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Petróleo: o que é?
- O petróleo é uma mistura homogênea de várias substâncias (hidrocarbonetos).
42
Petróleo: quais os tipos e suas características?
- Parafínicos: geram gasolina de octanagem baixa;
- Naftênicos: obtenção de polímeros sintéticos;
- Mistos: meio termo entre paranífico e naftênico;
- Aromáticos: petróleo raro, boa octanagem e obtenção de solventes apolares.
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Petróleo: quais os principais produtos?
- GLP: é uma mistura de propano e butano;
- Gasolina: é uma mistura de hidrocarbonetos de 5 a 10 carbonos;
- Querosena;
- Óleo combustível;
- Óleo lubrificante;
- Resíduos (parafina, asfalto).
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Petróleo: como se obtém seus produtos?
- A obtenção dos produtos derivados do petróleo se dá por meio da destilação, que é um processo físico, pois separa as frações (substâncias) por suas diferenças de volatilidade (PE).
45
Petróleo: explique o craqueamento da gasolina
- A gasolina representa entre 7 e 15% do petróleo bruto. Isso não dá conta da demanda mundial. É necessário aumentar essa porcentagem, que se dá pelo craqueamento;
- O craqueamento é a quebra de moléculas maiores em menores, por meio do aquecimento. Trata-se de um processo químico;
- Ex.:: C12H26 → C8H18 + 2C2H4
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Octanagem: o que é?
- É a capacidade que o combustível tem de resistir, em mistura com o ar, ao aumento de pressão e de temperatura sem detonar;
- Quanto maior a compressão, mais força, mais velocidade;
- Hidrocarbonetos ramificados são mais resistentes à compressão.
