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PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS 1 - Separação de misturas heterogêneas Misturas sólido – sólido ➢ Catação: usando a mão ou pinças, separa-se os componentes sólidos. Exemplo: separar os grãos do feijão. ➢ Ventilação: o sólido menos denso (mais leve) é separado da mistura através de uma corrente de ar. Exemplo: remoção das cascas de amendoim. ➢ Levigação: o sólido menos denso (mais leve) é separado da mistura através de uma corrente de água que carrega consigo o sólido mais leve. Exemplo: separação de areia e ouro no processo de mineração. ➢ Separação magnética: um dos sólidos é atraído por um ímã e separado da mistura. Exemplo: separação do minério de ferro de outras impurezas durante a mineração. ➢ Dissolução fracionada: um dos componentes sólidos é dissolvido em um líquido. A solução resultante é separada do sólido insolúvel por filtração. Exemplo: separação da mistura areia + sal usando água. O sólido dissolvido no líquido é recuperado pela vaporização do mesmo. ➢ Flotação: usa-se um líquido de densidade intermediria aos constituintes da mistura, o material mais denso afunda e o menos denso flutua. Exemplo: serragem + areia. ➢Peneiração ou tamisação: método no qual utiliza- se uma peneira para separar grãos sólidos de tamanho maior presentes em uma mistura. Peneirar a farinha de trigo Misturas sólido – líquido ➢ Decantação ou sedimentação: a fase sólida, por ser mais densa, sedimenta-se (deposita-se) no fundo do recipiente. O líquido sobrenadante pode ser removido vertendo-se o recipiente com cuidado. Exemplo: separação da mistura de água + barro. ➢ Filtração simples: a fase sólida é separada da líquida através de um filtro de papel. Exemplo: coando café; separação da mistura de água + barro. ➢Centrifugação: é um método que acelera o fenômeno da decantação, quando a mistura é submetida a movimentos de translação em um equipamento denominado centrífuga Misturas líquido – líquido ➢ Decantação: separam-se líquidos imiscíveis com densidades diferentes. O mais pesado (mais denso) acumula-se na parte inferior do recipiente e o mais leve (menos denso) fica no topo. Para fazer esse tipo de separação em um laboratório, usa-se o funil de separação (ou funil de decantação). Exemplo: separação da mistura água + óleo. Misturas sólido – gás ➢ Filtração: separação da poeira do ar. Exemplo: aspirador de pó. 2) Separação de misturas homogêneas Misturas sólido – líquido ➢ Evaporação: a mistura é aquecida até que o líquido sofra evaporação (em uma temperatura acima do seu ponto de ebulição). Nesse caso, o líquido é perdido. Exemplo: separação da mistura água + sal. ➢ Destilação simples: a mistura é aquecida em uma aparelhagem apropriada de tal forma que o componente líquido seja evaporado e, a seguir, sofra condensação, sendo recolhido em outro frasco. Exemplo: separação de água + sal. Nesse caso, tanto o líquido quanto o sólido são recuperados. A aparelhagem necessária para uma destilação simples é mostrada na figura a seguir. Misturas líquido – líquido ➢ Destilação fracionada: consiste no aquecimento da mistura de líquidos miscíveis, cujos pontos de ebulição (PE) são diferentes. Os líquidos são separados a medida em que cada um dos seus pontos de ebulição é atingido. Inicialmente, é separado o líquido de menor PE, depois, o líquido com PE intermediário e assim por diante. A aparelhagem usada é a mesma de uma destilação simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento, conforme representado na figura a seguir. Exemplo: separação da mistura água + álcool. Misturas gás – gás ➢ Liquefação fracionada: a mistura de gases passa por um processo de liquefação e, posteriormente, pela destilação fracionada. Uma aplicação prática desse processo é a separação dos dois principais 1 https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tamisacao-ventilacao-imantacao.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/centrifugacao-sifonagem-destilacao.htm componentes do ar atmosférico: os gases oxigênio (O2) e nitrogênio (N2). Exercícios: ´ 1, (UFRJ) Com a adição de uma solução aquosa de açúcar a uma mistura contendo querosene e areia, são vistas claramente três fases. Para separar cada componente da mistura final, a melhor sequência é: a) filtração, decantação e destilação. b) cristalização, decantação e destilação. c) filtração, cristalização e destilação. d) centrifugação, filtração e decantação. e) destilação, filtração e decantação. 2. O “funil de bromo” também conhecido como funil de decantação é usado em laboratório para separar algumas misturas. Qual das misturas abaixo poderia ser separada usando esse tipo de funil? a) Água e glicose dissolvida. b) Água e óleo. c) Água e álcool, dois líquidos miscíveis. d) Água e areia. e) Areia e pó de ferro. 3, Relacione as colunas abaixo, indicando corretamente qual é o processo de separação mais adequado para cada mistura: Coluna 1: Coluna 2: I. Filtração a) limalhas de ferro na areia. II.Decantação b) ouro no barro e areia. III.Separação magnética c) amendoim torrado e suas cascas IV. Ventilação d) cascalho na areia. V.Tamisação e) pó de café na água. VI.Levigação f) água com areia. 4. Quando prepararmos o nosso cafezinho de cada dia, costumam-se realizar dois tipos principais de separação de misturas, que são: a) Decantação e filtração. b) Filtração e sedimentação. c) Filtração e sifonação. d) Decantação e extração. e) Extração e filtração. 5. (G1 - cftmg 2014) Considere que uma mistura formada por água, óleo de soja, cloreto de sódio e areia seja agitada vigorosamente em um recipiente fechado. A sequência correta de métodos capazes de separar cada substância dessa mistura é a) decantação, filtração e centrifugação. b) filtração, decantação e destilação simples. c) evaporação, destilação simples e filtração. d) destilação simples, centrifugação e evaporação. 6. (Uece 2014) Dentre as opções abaixo, assinale a que corresponde à sequência correta de procedimentos que devem ser adotados para separar os componentes de uma mistura de água, sal de cozinha, óleo comestível e pregos de ferro. a) Destilação simples, separação magnética e decantação. b) Separação magnética, decantação e destilação simples. c) Destilação fracionada, filtração e decantação. d) Levigação, separação magnética e sifonação. 7. (Ufsm 2013) Logo cedo, um grupo de escoteiros acorda e prepara seu café da manhã: pão de caçador e café mateiro. Para preparar o café mateiro, misturam- se, em uma lata, pó de café, açúcar e água e aquece- se. Na sequência, ainda na lata, é adicionada uma brasa ardente para o pó descer. Assim, assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada afirmativa a seguir. ( ) Na presença da brasa, ocorre um processo de decantação. ( ) No final do preparo, obtém-se uma mistura heterogênea. ( ) A mistura final contém só uma fase. 8. (G1 - cftmg 2011) O derramamento de petróleo no Golfo do México, após a explosão da plataforma Deepwater Horizon, trouxe uma consequência, dentre outras, a mistura de componentes oleosos na água do mar. Um método utilizado para separar o óleo dessa água é a a) filtração. b) levigação. c) sublimação. d) decantação. 9. (Ufg 2011) Considere a descrição da seguinte técnica: O minério pulverizado é recoberto com óleo, água e detergente; nessa mistura, é borbulhado ar. Essa descrição refere-se a um método de separação de misturas muito utilizado em indústrias metalúrgicas. Qual é essa técnica? a) Decantação b) Flotação c) Cristalização d) Destilação e) Sublimação 10. Tanto as substâncias puras quanto as misturas apresentam propriedades físicas, como temperatura de ebulição, temperatura de fusão, densidade, entre outras.A retirada do barro da água é feita aproveitando a diferença de propriedades físicas das fases. Qual é a propriedade que permite separar uma parte do sólido suspenso por decantação? Explique o que é observado nessa separação, descrevendo e explicando se a sedimentação das partículas é parcial ou total. Estrutura Atômica (ATIVIDADE 2) O átomo é constituído de uma região central chamada núcleo (onde encontram-se os prótons e nêutrons) e uma região periférica chamada eletrosfera (onde encontram-se os elétrons). ÁTOMO Principais Características do Átomo e suas Relações - Número Atômico (Z): número que indica a quantidade de prótons existentes no núcleo de um átomo. Henry Jeffreys Moseley propôs que o átomo seria identificado pelo seu número de prótons (p). Essa grandeza também é chamada de número atômico. 2 Z = p p significa nº de prótons - Número de Massa (A): é a soma do número de prótons (p) com o de nêutrons (n) presentes no núcleo de um átomo. A = p + n ou A = Z + n Se isolarmos a variável n, termos n = A – Z Se isolarmos a variável Z, temos Z = A – n Por exemplo no átomo neutro citado abaixo temos: - Átomo Neutro: Um átomo é neutro quando o número de prótons é igual ao número de elétrons. Z = P = é - Elemento Químico: conjunto formado por átomos que apresentam mesmo número atômico (Z). Representação de um elemento químico Vamos representar o elemento pela letra X(Maiúscula) Neste exemplo temos: nº de prótons, p = 6 nº atômico, Z = 6 nº de massa A = 14 nº de nêutrons, n = A – Z n = 14 – 6 = 8 e como trata-se de um átomo neutro nº de p = nº de elétrons(é), neste caso temos nº é = 6, pois temos 6 prótons. Ex: Neste exemplo temos: nº de prótons, p = 11 nº atômico, Z = 11 nº de massa A = 23 nº de nêutrons, n = A – Z n = 23 – 11 = 12 e como trata-se de um átomo neutro nº de p = nº de elétrons(é), neste caso temos nº é = 11, pois temos 11 prótons OBS: Os elementos químicos estão dispostos na tabela periódica. Exercícios 1.Um átomo que possui 20 prótons, 22 nêutrons e 20 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico e número de massa iguais a; a) 20 e 20. b) 20 e 22. c) 22 e 20. d) 20 e 42. e) 42 e 20. 2. Um átomo de certo elemento químico tem número de massa igual a 144 e número atômico 70. Podemos afirmar que o número de nêutrons que encontraremos em seu núcleo é: a) 70 b) 74 c) 144 d) 210 e) 284 3. Indique o número de prótons, nêutrons e elétrons que existem, respectivamente, no átomo de mercúrio 80200Hg: a) 80, 80, 200. b) 80, 200, 80. c) 80, 120, 80. d) 200, 120, 200. e) 200, 120, 80. 4. O átomo de um elemento químico possui 83 prótons, 83 elétrons e 126 nêutrons. Qual é, respectivamente, o número atômico e o número de massa desse átomo? a) 83 e 209. b) 83 e 43. c) 83 e 83. d) 209 e 83. e) 43 e 83. 5. Um átomo é constituído por 28 elétrons e possui número de massa igual a 50. Assinale a alternativa que apresenta seu número atômico e seu número de nêutrons, respectivamente. a) 26 e 24 b) 28 e 50 c) 28 e 22 d) 19 e 40 e) 26 e 20 6. Em um átomo neutro que apresenta 25 elétrons e 55 nêutrons, podemos afirmar que seu número de prótons é igual a: a) 25 b) 55 c) 80 d) 30 e) nda. 7. (UFPI-PI) A representação 26Fe56 indica que o átomo do elemento químico ferro apresenta a seguinte composição nuclear: 3 a) 26 prótons, 26 elétrons e 30 nêutrons b) 26 elétrons e 30 nêutrons c) 26 prótons, 26 elétrons e 56 nêutrons d) 26 prótons e 26 elétrons e) 26 prótons e 30 nêutrons 8. (FUVEST) O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons, possui número atômico e número de massa igual a: a) 17 e 17 b) 17 e 18 c) 18 e 17 d) 17 e 35 e) 35 e 17 9. Determine o número de prótons e nêutrons para os átomos: a) 25X 45 b) 125Y 220 10.Os três elementos mais abundantes na Terra são: Oxigênio: 45,5% em massa 8O16 Silício: 27,2% em massa 14Si27 Alumínio: 8,3% em massa 13Aℓl27 Indique o número de prótons, nêutrons e elétrons para o oxigênio(O), silício (Si) e Alumínio (Aℓ) Formação de íons A formação de íons ocorre em certas condições, ou seja, sob certas condições um átomo pode perder ou ganhar um ou mais elétrons. Neste caso, quando o átomo perde elétrons, ele passa a ter carga positiva e, quando o átomo ganha elétrons, ele passa a ter carga negativa, e chamamos estes de íons. - Quando um átomo ganha ou recebe um ou mais elétrons a sua carga fica negativa e, nesse caso o chamamos de íon negativo ou ânion. - Quando um átomo perde ou cede um ou mais elétrons a sua carga fica negativa e, nesse caso o chamamos de íon positivo ou cátion. Exemplo íon negativo: íon positivo: Agora vamos comparar Átomo Neutro Ânion p = 8 p = 8 Z = 8 Z = 8 A = 16 A = 16 n = A – Z n = A – Z n = 16 – 8 n = 16 – 8 n = 8 n = 8 é = 8, igual ao nº de p. é = 10, pois ganhou 2 é. Átomo Neutro Ânion p = 13 p = 13 Z = 13 Z = 13 A = 27 A = 27 n = A – Z n = A – Z n = 27 – 13 n = 27 – 13 n = 14 n = 14 é = 13, igual ao nº de p. é = 10, pois perdeu 3 é. Exercícios 1.Determine o número de prótons, nêutrons e elétrons para os átomos dos elementos químicos: a) b) c) d) e) f) 4