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6 UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC CURSO DE BIOMEDICINA CAMILLE BARRETTO PIRES DA SILVA, GABRIELA MARIOT STÉFANI, ISABELA LEMOS DA SILVA E LARISSA CRISPIM CARDOSO SEPARAÇÃO DE MISTURAS Relatório apresentado à disciplina de Química Experimental do curso de Biomedicina - Unesc Professor: Sabrina Arcaro CRICIÚMA 2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 3 2 OBJETIVO 4 3 REFERENCIAL TEÓRICO 5 4 MATERIAIS E MÉTODOS 6 4.1 MATERIAIS E REAGENTES 6 4.2 PROCEDIMENTO 7 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 9 6 CONCLUSÃO 10 7 REFERÊNCIAS 11 INTRODUÇÃO Este relatório aborda em detalhes o método de separação de misturas através da decantação, que envolve a separação de misturas heterogêneas usando um funil de decantação, e da destilação simples, que consiste na separação de misturas homogêneas com base em seus pontos de ebulição. Deste modo, foi realizado uma série de experimentos em laboratório para observar a separação do óleo e da água com cloreto de sódio, seguido da separação entre água e cloreto de sódio. OBJETIVO Descrever os processos de destilação simples e decantação como métodos de separação aplicados a mistura de água, cloreto de sódio e óleo de cozinha, analisando as fases obtidas. REFERENCIAL TEÓRICO Os processos de separação de misturas estão inseridos em várias situações do nosso cotidiano, como por exemplo, no café da manhã é comum o preparo de café filtrado, em construções são utilizadas peneiras para separar a areia do cascalho, ao lavar a roupa colocamos a máquina para centrifugar, e quando ao fazer um suco de maracujá e ele ir para o fundo, usa-se a decantação. Nesse contexto, a separação de misturas utiliza as diferenças de propriedade dos componentes envolvidos. Entre os mais variados tipos de separações estão: decantação e destilação simples, que serão detalhadas a seguir. A decantação é um processo de separação de misturas heterogêneas formadas por sólido e líquido ou por dois ou mais líquidos, que se baseia na diferença de densidade entre os compostos que formam a mistura (ATKINS e JONES, 2006). Ela está associada com a sedimentação que ocorre quando deixamos a mistura em repouso por determinado tempo. Como exemplo, a decantação é bastante utilizada nas estações de tratamento de água pelo mundo (FELTRE, 2004; PERUZZO e CANTO, 2006). A destilação simples é um método de separação de misturas homogêneas formadas por um sólido e um líquido, ou seja, promove a separação do sólido dissolvido no líquido por meio das diferentes temperaturas de ebulição dos componentes (LEMBO,2000). De acordo com Garritz & Chamizo (2003, p.92), a cada uma determinada pressão, cada substância ferve em uma certa temperatura. Com isso, é uma técnica que se utiliza do fato que um vapor em equilíbrio com um líquido é mais rico nos componentes voláteis. Como exemplo, podemos citar que a destilação é útil na fabricação de certos tipos de bebidas alcoólicas e na obtenção de sal de cozinha (FELTRE, 2004; PERUZZO e CANTO, 2006). MATERIAIS E MÉTODOS MATERIAIS E REAGENTES Tabela 1 – Lista dos materiais e suas quantidades utilizados no experimento.Fonte: Elaboração própria. MATERIAL QUANTIDADE Balão de fundo redondo 1 Manta de aquecimento 1 Termômetro 1 Pérola de vidro 4 Béquer 1 Mangueira de silicone 2 Condensador 1 Suporte universal 1 Erlenmeyer 1 Funil de decantação 1 Garra metálica 2 Anel para funil 1 Tubo conectante 1 Rolha 1 Vidro de relógio 1 Balança de precisão 1 Proveta graduada 1 Tabela 2 – Lista dos reagentes utilizados no experimento. Fonte: Elaboração própria. REAGENTES Água destilada (H2O) Cloreto de sódio (NaCl) Óleo de cozinha (C18H34O2) PROCEDIMENTO O procedimento foi dividido em duas etapas: decantação e destilação simples. Seguem abaixo os passos de cada método: Decantação: - Fixar a argola para o funil no suporte. - Colocar em funil de separação de 500 mL, com auxílio de uma proveta graduada, 100 ml de água, 15 g de cloreto de sódio (NaCI) e agitar até completa homogeneização. - Adicionar 100 mL de óleo de cozinha, tampar o funil e agitar levemente por 10 segundos. - Posicionar o funil com a torneira para cima e segurar a tampa com o dedo polegar. - Abrir a torneira para liberar os possíveis gases. - Fechar a torneira. - Colocar o funil na argola fixada no suporte e deixar descansar por 10 minutos. - Observar quantas fases se formam e se ocorre emulsão entre as fases. - Diferenciar qual substância ou mistura é composta pela fase orgânica e pela fase aquosa. - Abrir suavemente a torneira do funil de separação e coletar a fase inferior em um béquer, identificando como fase orgânica ou aquosa. - Após a fase inferior ter sido toda recolhida, coletar em outro recipiente a fase superior identificando-a. Destilação simples: - Passar vaselina nas juntas esmerilhadas das vidrarias, antes de encaixar. - Adicionar a mistura identificada como fase aquosa do procedimento anterior, no balão de fundo redondo e acrescentar 4 pérolas de vidro. - Posicionar o balão de fundo redondo na manta de aquecimento. - Fixar o balão ao suporte universal com o auxílio de uma garra metálica. - Encaixar um tubo conectante na parte superior do balão. - Colocar na saída superior do tubo conectante uma rolha furada e no furo da rolha fixar um termômetro, cuidando para que o bulbo do termômetro fique rente à saída lateral do conectante. - Anexar na abertura lateral do tubo conectante, o condensador de Liebig (tipo liso), de modo que fique na posição inclinada. - Conectar as mangueiras de silicone no condensador. O condensador possui dois orifícios, sendo que o inferior será a entrada de água e o orifício superior, será a saída de água. - Colocar na extremidade final do condensador um erlenmeyer, para coletar o líquido destilado. - Ligar a manta de aquecimento e aquecer gradativamente, cerca de 2°C/minuto. - Procurar através do ponto de ebulição, identificar o líquido que será destilado. - O ponto de ebulição será determinado quando a temperatura no termômetro se manter constante. - Monitorar a temperatura a cada 1 minuto, anotando os valores em uma tabela. Fonte: Elaboração própria a partir de dados coletados durante o experimento. Tabela 1 – Monitoramento durante 20 minutos do experimento realizado durante a aula em laboratório. Tempo (min) Temperatura (0C) 1 26 2 26 3 27 4 30 5 50 6 100 7 101 8 102 9 102 10 103 11 106 12 106 13 106 14 107 15 108 16 108 17 110 18 110 19 111 20 111 RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir do método de decantação, na primeira mistura composta de água com cloreto de sódio e óleo, foram identificadas as fases aquosa e orgânica das substâncias. Foram observadas nos primeiros minutos todas as substâncias misturadas e com complexa visualização das fases. Logo após, foi possível a visualização do óleo em cima, da água na ponta do funil e do cloreto de sódio entre as duas substâncias. No final dos 10 minutos de descanso, as substâncias estavam bem separadas e a identificação das fases foi de fácil entendimento, como mostra na imagem abaixo. Fonte: Compilação do autor. Em seguida, foi realizada a destilação simples que, após o aquecimento da mistura de água com cloreto de sódio, somente o cloreto de sódio permaneceu nas bordas do balão de fundo redondo ou de destilação, como esperado, pois é uma substância não volátil, ou seja, não evapora em altas temperaturas. E a água já aquecida passa pelo interior do condensador, onde é resfriado e condensado, portanto, é possível recolher a mesma no erlenmeyer, onde a água passou a ser chamada de “destilado limpo”, sendo o nome dado ao líquido purificado (isento de sal). Imagem 2: Observação do cloreto de sódio intacto nas bordas do balão de destilação. Imagem 1: Sistema usado para o experimento de Destilação Simples. Fonte: Compilação doautor. Fonte: Compilação do autor. CONCLUSÃO A separação de misturas é uma parte indispensável da química e abrange um papel importante na purificação de substâncias e obtenção de elementos individuais de uma mistura. Em conclusão, neste relatório exploramos dois métodos de separação de misturas, a decantação e a destilação simples. Através da decantação, foi separado sólidos de líquidos com fundamento na diferença de densidade, enquanto a destilação simples nos possibilitou separar líquidos miscíveis com base em seus diferentes pontos de ebulição. A decantação possibilitou de forma eficaz a remoção de fragmentos sólidos de material líquido, como demonstrado na separação de água destilada e cloreto de sódio. Por outro lado, a destilação simples foi um método excelente para separar líquidos que quando misturados formam uma solução homogênea, como evidenciado na destilação de uma mistura de água, cloreto de sódio e óleo de cozinha. Com ambos os métodos, o procedimento foi realizado com êxito e os resultados dessa prática foram eficientes, visto que foi possível obter um destilado limpo ou puro. REFERÊNCIAS ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5.ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 922 p. CHANG, Raymond. Química geral: conceitos essenciais. 4.ed. São Paulo: Bookman, 2010. 778 p. PAGOTTO, Carmem Sílvia. Experiências de química geral. Rio de Janeiro: EDUFF, 1993. 118 p. QUEVEDO, Renata Tomaz. Decantação. [S. l.], 13 jul. 2016. Disponível em: https://www.infoescola.com/quimica/decantacao/. Acesso em: 18 set. 2023. VIANA, Aryanne. Destilação simples. [S. l.], 28 fev. 2021. Disponível em: https://vaiquimica.com.br/destilacao-simples/. Acesso em: 17 set. 2023. USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química Geral. 12ª.ed. São Paulo: Saraiva, 2006. 212 p. BROWN, T. L.; LEMAY JR., H. E.; BURSTEN, B. E.; BURDGE, J. R. Química a ciência central. 9ª ed. Pearson Prentice Hall do Brasil, 2008. BATISTA, Carolina. Decantação. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/decantacao/. Acesso em: 18 set. 2023. BATISTA, Carolina. Decantação. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/decantacao/. Acesso em: 18 set. 2023.
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