Prévia do material em texto
166 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com de separar os componentes desse tipo de mistura está relacionada com as diferenças nos seus pontos de ebulição (P.E). Isto pode ser feito de duas maneiras: a) Evaporação A mistura é deixada em repouso ou é aquecida até que o líquido (componente volátil) sofra evaporação. Esse processo apresenta um inconveniente: a perda do componente líquido. b) Destilação simples A mistura é aquecida em uma aparelhagem apropriada, de tal maneira que o componente líquido inicialmente evapora e, a seguir, sofre condensação, sendo recolhido em outro frasco. Veja como é feita a destilação em laboratório: Observação A entrada de água corrente no condensador deve ser feita pela parte inferior do aparelho para permitir que seu tubo externo esteja sempre completamente preenchido por água fria, que irá sair pela parte superior. 2. Líquido – Líquido Destilação fracionada Consiste no aquecimento da mistura de líquidos miscíveis (solução), cujos pontos de ebulição (P.E) não sejam muito próximos. Os líquidos são separados na medida em que cada um dos seus pontos de ebulição é atingido. Inicialmente é separado o líquido com menor P.E, depois com P.E intermediário e assim sucessivamente até o líquido de maior P.E. A aparelhagem usada é a mesma de uma destilação simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento ou retificação. Um dos tipos mais comuns de coluna de fracionamento apresenta no seu interior um grande número de bolinhas de vidro, em cuja superfície ocorre condensação dos vapores do líquido menos volátil, ou seja, de maior ponto de ebulição, que voltam para o balão. Enquanto isso, os vapores do líquido mais volátil atravessam a coluna e sofrem condensação fora dela, no próprio condensador, sendo recolhidos no frasco. Só depois de todo o líquido mais volátil ter sido recolhido é que o líquido menos volátil passará por evaporação e condensação. Observação Esse processo é muito utilizado, principalmente em indústrias petroquímicas, na separação dos diferentes derivados do petróleo. Nesse caso, as colunas de fracionamento são divididas em bandejas ou pratos. 167 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Esse processo também é muito utilizado no processo de obtenção de bebidas alcoólicas (alambique). 168 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Existem casos de misturas homogêneas de líquidos que não podem ser separadas por processos físicos como, por exemplo a destilação. Isso porque tais misturas desfilam em proporções fixas e constantes, como se fossem uma substância pura. Essas misturas são denominadas misturas azeotrópicas. Assim, o álcool etílico forma com a água uma mistura azeotrópica (95,5% de álcool e 4,5% de água) que desfila à temperatura de 78,1 °C. Então, para obtermos o álcool anidrido ou álcool (álcool puro) utilizamos processos químicos. Adicionamos à mistura azeotrópica água e álcool, óxido de cálcio (CaO), que reage com a água produzindo hidróxido de cálcio Ca(OH)2. A seguir submetemos a mistura a uma destilação, pois agora somente o álcool desfila, sendo portanto, recolhido puro no béquer. Observe na tabela abaixo, alguns casos de misturas azeotrópicas: Mistura azeotrópica Ponto de ebulição álcool etílico (95,5%) + água (4,5%) 78,1 °C acetona (86,5%) + metanol (13,5%) 56 °C álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) 60 °C ácido fórmico (77,5%) + água (22,5%) 107,3 °C 3. Gás – Gás a) Liquefação fracionada A mistura de gases passa por um processo de liquefação e, posteriormente, pela destilação fracionada. Observação Uma aplicação desse processo consiste na separação dos componentes do ar atmosférico: N2 e O2. Após a liquefação do ar, a mistura líquida é destilada e o primeiro componente a ser obtido é o N2, pois apresenta menor P.E (–195,8°C); posteriormente, obtém-se o O2, que possui maior P.E (–183°C). b) Adsorção Consiste na retenção superficial de gases. Algumas substâncias, tais como o carvão ativo, têm a propriedade de reter, na sua superfície, substâncias no estado gasoso. Uma das principais aplicações da adsorção são as máscaras contra gases venenosas. 169 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com 12. Principais utensílios de laboratório e suas aplicações Almofariz e Pistilo Usado para triturar e pulverizar sólidos. Anel ou Argola Usado como suporte do funil na filtração. Balança analítica digital Usada para pesar amostras com grande precisão. É um instrumento que tem uma grande sensibilidade de pesagem, algumas chegam a 0,0001 grama. 170 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Balão de destilação Usado na destilação simples. Balão de fundo chato Empregado no aquecimento de líquidos puros ou de soluções. Pode ser usado também para efetuar reações que desprendem produtos gasosos. Balão de fundo redondo - Utilizado principalmente em sistemas de refluxo e evaporação a vácuo.