Separacao de componentes de mistura

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DO PONTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 2: SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE UMA MISTURA HUGO DE SOUZA RODRIGUES 
 
 
 
DANILVA MARTINS – 22111BIO200 
KAROLAYNE ROBERTA SILVA – 22111BIO233 
LARISSA CHRISTINNE – 22111BIO046 
THAÍS DE OLIVEIRA – 22111BIO201 
 
 
 
 
 
 
ITUIUTABA – MG 
2022 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 3 
2. OBJETIVOS ...................................................................................................................... 3 
2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................................ 3 
3. PARTE EXPERIMENTAL .............................................................................................. 4 
3.1 MATERIAIS E REAGENTES ......................................................................................... 4 3.2 	PROCEDIMENTO ...................................................................................................... 4 
3.2.1 uso de balanças ......................................................................................................... 4 3.2.2 medidas de volume ................................................................................................... 4 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 6 
5. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 8 
6. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 9 
7. ANEXOS ............................................................................................................................ 9 
 
 
 	 
1. INTRODUÇÃO 
 “Discussões de temas relacionados à Ciência e à Tecnologia têm ocupado uma posição de destaque em meio à conjuntura atual da sociedade. No cenário educacional brasileiro, especificamente no campo do ensino de Ciências, isso tem repercutido em propostas e reformas. Diante do exposto, foi realizada uma análise experiencial com discussão acerca de uma sequência didática referente ao conteúdo Separação de Misturas sob o enfoque CTSA, em uma escola de Ensino Fundamental. Desta análise, constatou-se que os estudantes foram capazes de inter-relacionar o conteúdo com aspectos científicos, tecnológicos, sociais e ambientais; que a incorporação de práticas pedagógicas por parte dos educadores estimula a aprendizagem por meio da utilização do conhecimento científico no exercício da cidadania e promove o desenvolvimento intelectual do estudante com criticidade.” 
No dia a dia as misturas fazem parte do cotidiano de muitas famílias, por exemplo: ao fazer um suco ou temperar uma comida. Em um laboratório de química é onde se estuda a natureza das misturas, se são heterogenias ou homogenias e a forma correta se separar e obter o elemento em sua forma pura. Existe várias maneiras de como realizar essas separações por sublimação, extração, evaporação, filtração e entre outros tipos dependendo da solução. 
 
 
 
2. OBJETIVOS 
 Esse experimento tem como objetivo principal a compreensão da química vinculada à para de separação de elementos numa mistura, empregando técnicas de extração. 
2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
· Compreender e diferenciar as técnicas de sublimação, filtração e evaporação; 
· Por meios de cálculos, comparar as porcentagens em massa, dos componentes obtidos após a separação. 
 	 
	 	
	 	
	 	
1 
 
1 
 
1 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
 
3.1 MATERIAIS E REAGENTES 
· Mistura de areia, NaCl e naftaleno; 
· Cubos de gelo; 
· 2 béqueres de 100 mL; 
· 1 vidro de relógio de diâmetro 8 cm; 
· 1 vidro de relógio de diâmetro 10 cm; 
· 1 bastão de vidro 
· 1 placa de Petri (ou cadinho grande) 
· 1 proveta de 25 mL; 
· 1 funil 
· 1 Pisseta com água destilada; 
3.2 PROCEDIMENTO 
 
3.2.1 
· 1 pipeta conta-gotas; 
· 1 espátula 
· 1 suporte universal 
· 1 argola com mufa 
· 1 tripé 
· 1 tela de amianto 
· 1 bico de Bunsen; 
· Papel de filtro qualitativo; • Balança analítica (0,001 g) 
· Estufa.
· Pesou-se um béquer de 100 ml com precisão de 0,001g e anotou-se a massa. Com o béquer ainda na balança, transferiu-se com uma espátula 1,5g da mistura fornecida e anotou-se a massa novamente. Por subtração, determinou-se a massa exata da mistura. Depois disso, utilizando a montagem experimental, que consistia em suporte universal, argola com mufa, bico de Bunsen, tela de amianto, vidro relógio e gelo, aqueceu-se a mistura e quando se constatou a formação de vapor, cronometrou-se mais 10 minutos de aquecimento dela; 
· Após isso, pesou-se o vidro de relógio de φ= 8 cm e anotou-se a massa. Em seguida, após os 10 minutos de aquecimento, desligou-se o bico de Bunsen e retirou-se a cápsula de porcelana com o sólido formado. Então, com auxílio de uma espátula, o sólido aderido foi raspado e transferido para o vidro de relógio que já havia sido pesado e determinou-se massa de naftaleno. Logo depois, com um bastão de vidro, revolveu- se a mistura do béquer 1 e, no mesmo sistema montado, retratado, aqueceu-se a mistura revolvida por mais 5 minutos até certificar que todo o naftaleno havia sido sublimado. 
Após o resfriamento do béquer 1, pesou-se o, novamente, e determinou-se a massa do naftaleno sublimado; 
· Posteriormente, adicionou-se 10 ml de água destilada ao béquer 1 e agitou-se o seu conteúdo. Pesou-se um segundo béquer de 100 ml e um papel de filtro, ambos com precisão de 0,001g e anotou- se as massas. Outro sistema foi montado, dessa vez um sistema de filtração, com o suporte universal, argola com mufa, funil, papel de filtro e béquer. Com o sistema já montado, filtrou-se a mistura contida no béquer 1 e com o auxílio de um bastão de vidro, transferiu-se o sólido restante. Depois com 5 ml de água destilada lavou- se o béquer, a qual também foi transferida para o funil; 
· Com o término da filtração, o papel de filtro foi colocado aberto no vidro de relógio e levado a estufa a uma temperatura de, aproximadamente, 120º C até que o sólido estivesse seco. Finalmente, retirou-se o vidro relógio com o sólido da estufa pensando- o em seguida. Assim, determinou-se a massa de areia por subtração; 
· Já no béquer 2, evaporou-se a água utilizando uma terceira montagem experimental, que consistia em suporte universal, argola com mufa, bico de Bunsen, tela de amianto e béquer com água. A mistura foi aquecida e, em certo momento, quando se restava uma pequena quantidade de água, a chama foi diminuída para evitar que o sólido espirrasse. Após a evaporação de toda massa líquida esperou-se o béquer 2 resfriar e, por fim, pesou-se o determinando a massa de NaCl por subtração. 
 
 
 	 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
4.1 - MUDANÇAS DE FASE 
4.1.1 - Sublimação 
 Ao aquecer a mistura confinada no béquer, vedada pela composição vidro de relógio e gelo, notou-se a formação de gotículas de água nas paredes do béquer. Nesse contexto, logo após o aquecimento, essa formação de vapor, se condensou ao encontrar a parte lateral do instrumento. Contudo, analisando o naftaleno, esse vaporizou-se diretamente do estado sólido e ao encontrar o fundo gelado do vidro de relógio, condensou-se e originou os cristais que ficaram aderidos no material. Em seguida, todo o naftaleno obtido por sublimação, foi cuidadosamente coletado e armazenado em um recipiente para pesagem da amostra. 
4.1.2 - Filtração 
 Notou-se que a filtração por meio da gravidade é um processo rápido e prático, com o uso do papel filtro qualitativo a separação das amostras sólida e líquidas. 
4.1.3 - Evaporação 
 A evaporação é um processo lento e gradual, pois depende a temperatura. É usada para separar sólidos e líquidos. Por meio do uso da estufa, o grupo colocou o papel filtro contendo areia para secar. Para assim obter somente areia seca. 
4.2 - Análise dos dados 
 Inicialmente,o grupo mediu uma quantidade de, aproximadamente, 1,487 g de massa da mistura contendo sal de cozinha, naftaleno e areia. Calculou-se por meio das porcentagens teóricas, o valor de massa de cada constituinte da composição como mostra a TABELA 1 a seguir. 
TABELA 1: 
	Componente 
	Massa (g) 
	Porcentagem 
	Areia 
	0,594 
	40% 
	Naftaleno 
	0,371 
	25% 
	Sal de cozinha 
	0,520 
	35% 
	Total 
	1,487 
	100% 
 Após a execução dos procedimentos de separação das misturas a sublimação, filtração e evaporação, respectivamente nessa ordem. Obteve-se a TABELA 2, que ilustra os resultados obtidos das separações. 
TABELA 2: 
	Componente 
	Massa (g) 
	Porcentagem 
	Areia 
	0,633 
	31,59% 
	Naftaleno 
	0,022 
	1,63% 
	Sal de cozinha 
	0,574 
	46,78% 
	Total 
	1,227 
	100% 
 
TABELA 3:
	Massa total (g)
	
	Naftaleno
	Areia
	NaCl
	Massa 1
	Massa 2
	G1
m(g) %
	0,431
	0,543
	0,490
	1,502
	1,383
	
	29,48
	37,09
	35,46
	
	
	G2
m(g) %
	0,313
	0,576
	0,447
	1,503
	1,336
	
	23,43
	43,11
	33,45
	
	
	G3
m(g) %
	
	0,633
	0,574
	1,487
	1,227
	
	
	51,59
	46,78
	
	
	G4
m(g) %
	0,303
	0,536
	0,558
	1,495
	1,397
	
	21,69
	38,37
	39,94
	
	
4.3- Questionário 
1- Algum dentre os métodos de separação descritos neste roteiro poderia ser empregado para separar os elementos de um composto químico? Explique. 
 Resposta: Filtração, usando esse método é fácil separar elementos sólidos e líquidos. Durante o experimento utilizados desse recurso para separar a areia e a água com o sal de cozinha. 
2- Quando se prepara um chá mergulhando um saquinho de papel em água quente qual procedimento de separação é empregado? 
 Resposta: O procedimento utilizado é o de filtração 
3- Um grupo de estudantes iniciou este experimento com 1,543 g da mistura. Ao final do experimento a massa de sólido recuperada foi de 1,734 g. Assumindo que não houve erro nas etapas de pesagem nem nos cálculos, apresente uma explicação experimental para este resultado. 
 Resposta: Uma explicação plausível para o que pode ter ocorrido foi que durante o processo de secagem da areia, não permaneceu na estufa por tempo suficiente para que toda água secasse. Logo assim, a água ainda retida na areia faria que a pesagem do material desse um valor a mais do que deveria. 
4- Você determinou a massa de naftaleno por duas maneiras: por subtração e por pesagem direta do naftaleno recolhido sob a cápsula de porcelana. Houve diferença entre os dois valores? A que pode ser atribuída esta diferença? Em sua opinião, qual é o procedimento mais confiável? 
 Resposta: Sim, ocorreu diferenças nos valores obtidos. Isso acontece porque o béquer existe uma leve curvatura por onde é normal escorrer um pouco de líquido. Como o vidro de relógio não vedou por completo a parte superior do béquer, é possível que durante a primeira etapa de evaporação de naftaleno, uma pequena quantidade de naftaleno em estado de vapor tenha escapado do béquer. O procedimento mais confiável seria de subtração da massa do béquer com toda a mistura do béquer com apenas areia e sal, pois com a subtração inclui todo o naftaleno que estava presente na solução 
5- 11,562 g de uma mistura contendo areia, NaCl e naftaleno foi submetida ao procedimento descrito nesse roteiro. As seguintes massas foram encontradas: 3,642 g de NaCl, 1,564 g de naftaleno e 5,921 g de areia. Determine o rendimento percentual da separação e a porcentagem em massa de cada componente da mistura 
 Resposta: O rendimento percentual da separação é de 96,237%. A porcentagem em massa de NaCl é de 31,499%, de naftaleno é de 13,786% e de areia é de 51,210% 
6- Apresente pelo menos dois erros experimentais que justificariam um rendimento percentual menor do que 100%. Apresente pelo menos dois erros experimentais que justificariam um rendimento percentual maior do que 100 %. 
 Resposta: Um rendimento menor que 100% podem ser resultado devido ao fator béquer, que quando submetido ao aquecimento para sublimação do naftaleno, não vedado corretamente o naftaleno gasoso pode ter escapado por essas brechas entre béquer e vidro de relógio. Um rendimento maior que 100% podem ser atribuídos ao momento da secagem da areia na estufa, pois a areia que não secou corretamente ainda contendo água é mais pesada que a areia completamente seca. Além disso, caso os equipamentos não tenham sido higienizados corretamente, partículas podem ficar aderidas e contribuir para resultado. 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 Após o término do experimento de separação de misturas o grupo comparando os resultados concluiu que a quantidade de naftaleno extraído da mistura não condizia com o valor esperado. 
Logo a seguir, o grupo discutiu e chegou às duas conclusões: 
 Primeira hipótese seria que o erro estaria na mistura que não foi preparada corretamente, de forma a ficar com os componentes de forma homogênea, logo nossa mistura possuía pouco naftaleno para extrair. Segunda hipótese, a altura do béquer influenciou na retirado do naftaleno, por causa do béquer usado ser mais alto e menos largo, o grupo chegou à conclusão que esses fatores contribuíram para que o recipiente onde o gelo estava, a água proveniente do derretimento, caiu dentro do béquer, o que causou a perda de naftaleno. 
 
6. BIBLIOGRAFIA 
- https://revistapos.cruzeirodosul.edu.br/index.php/rencima/article/view/1141 
7. ANEXOS