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<p>Universidade Federal do Pará</p><p>Instituto de Ciências Exatas e Naturais</p><p>Faculdade de Química</p><p>Curso de Bacharelado em Química</p><p>Assis do Carmo Fiel</p><p>Gilson Mateus Bittencourt Fernandes</p><p>Marivaldo Gomes Torres</p><p>Tiago Deywison De Sousa Fiel</p><p>RELATÓRIO</p><p>PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS</p><p>BELÉM</p><p>2019</p><p>Universidade Federal do Pará</p><p>Instituto de Ciências Exatas e Naturais</p><p>Faculdade de Química</p><p>Curso de Bacharelado em Química</p><p>Assis do Carmo Fiel (201910840076)</p><p>Gilson Mateus Bittencourt Fernandes (201910840004)</p><p>Marivaldo Gomes Torres (201910840075)</p><p>Tiago Deywison De Sousa Fiel (201910840072)</p><p>RELATÓRIO</p><p>PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS</p><p>Relatório apresentado à disciplina Química Geral e Experimental I, sobre a 2ª aula prática do dia 5/4/2019, como requisito parcial para obtenção de nota.</p><p>Ministrante: Prof. Dr. José Ciríaco Pinheiro</p><p>BELÉM</p><p>2019</p><p>1. Introdução:</p><p>A base da separação de misturas é a diferença na solubilidade, volatilidade e/ou interações dos compostos formados na solução. Misturas uniformes são chamadas de homogêneas, e aquelas que, por toda a mistura, diferem em sua composição, propriedades e aparência, são chamadas de heterogêneas. Essas diferenças nas misturas heterogêneas estão perceptivelmente destacadas pelas suas fases. As fases são diferenças visuais bem definidas no aspecto físico da solução. A olho nu, misturas monofásicas são homogêneas; bifásicas, trifásicas e polifásicas são heterogêneas.</p><p>1.1 Objetivos:</p><p>Este relatório tem como objetivo sintetizar os seguintes conhecimentos abordados na aula prática: o estudo das técnicas de Filtração Simples, Centrifugação, Cristalização, Extração por Solvente e Destilação; a aplicação dos conhecimentos de estequiometria para a montagem de equações químicas; a separação dos compostos formados pelas misturas de soluções; o estudo dos precipitados formados e das soluções resultantes.</p><p>2. Parte Experimental:</p><p>2.1 Filtração Simples:</p><p>2.1.1 Materiais e Reagentes Utilizados:</p><p>· Funil</p><p>· Papel de filtro</p><p>· Anel para funil</p><p>· Suporte universal</p><p>· Bastão de vidro</p><p>· Pisseta com água destilada</p><p>· 2 provetas</p><p>· 2 béquer de 250mL</p><p>· 15mL de Sulfato de Cobre (CuSO4 0,25M)</p><p>· 15mL de Hidróxido de Sódio (NaOH 0,5M)</p><p>2.1.2 Procedimento:</p><p>Montou-se o aparato para filtração simples utilizando um anel para funil suspenso em um suporte universal. Após isso, mediu-se em duas proveta 15mL de solução de Sulfato de Cobre (CuSO4 0,25M) e 15mL de solução de Hidróxido de Sódio (NaOH 0,5M), em seguida as duas soluções foram misturadas em um béquer de 250mL. A mistura foi submetida a uma filtração simples utilizando funil, papel de filtro devidamente dobrado e um bastão de vidro para auxiliar o fluxo do líquido do béquer para o funil. Ao final do despejo da solução utilizou-se uma pisseta com água destilada para lavar o fundo do béquer contendo a mistura, de forma que todo o conteúdo do béquer fosse transferido completamente para o funil.</p><p>2.2 Centrifugação:</p><p>2.2.1 Materiais e Reagentes Utilizados:</p><p>· Béquer de 100mL</p><p>· Máquina centrífuga</p><p>· Pisseta com água destilada</p><p>· 2 provetas</p><p>· 2 tubos de centrífuga de 10mL</p><p>· 10mL de Cromato de Potássio (K2CrO4 0,1M)</p><p>· 10mL de Cloreto de Bário (BaCl2 0,1M)</p><p>2.2.2 Procedimento:</p><p>Mediu-se em duas provetas 10mL de solução de Cromato de Potássio (K2CrO4 0,1M) e 10mL de solução de Cloreto de Bário (BaCl2 0,1M), em seguida as duas soluções foram misturadas em um béquer e tentou-se separar a mistura utilizando o procedimento padrão para filtração simples. Após isso, misturou-se novamente em um béquer 10mL de cada uma das soluções, e 10mL desta mistura foi colocado em um tubo de centrífuga. O tubo de centrífuga contendo a mistura foi colocado em uma máquina centrífuga juntamente a um outro tubo de contrapeso contendo 10mL de água destilada, ambos posicionados simetricamente no interior da máquina. Após 2 minutos retirou-se os tubos da máquina.</p><p>2.3 Cristalização:</p><p>2.3.1 Materiais e Reagentes Utilizados:</p><p>· Béquer de 100mL</p><p>· Bico de Busen</p><p>· 2 provetas</p><p>· Garra metálica</p><p>· 15mL de Nitrato de Chumbo (Pb(NO3)2 0,5N)</p><p>· 15mL de Iodeto de Potássio (KI 0,5N)</p><p>2.3.2 Procedimento:</p><p>Mediu-se em duas provetas 15mL de solução de Nitrato de Chumbo (Pb(NO3)2 0,5N) e 15mL de solução de Iodeto de Potássio (KI 0,5N), em seguida misturou-se as duas soluções em um béquer de 100mL. A mistura resultante foi submetida a um aquecimento utilizando um Bico de Busen até a dissolução de parte da fase sólida. Após isso, retirou-se o béquer da tela de aquecimento utilizando uma garra metálica e a solução foi colocada para esfriar em cima da bancada.</p><p>2.4 Extração por Solvente:</p><p>2.4.1 Materiais e Reagentes Utilizados:</p><p>· Balão volumétrico</p><p>· Funil de decantação</p><p>· Solução de Iodo em água</p><p>· Solvente orgânico Diclorometano (CH2Cl2)</p><p>2.4.2 Procedimento:</p><p>Uma solução de Iodo em água previamente preparada em um balão volumétrico foi colocada em um funil de decantação, em seguida adicionou-se certa quantidade do solvente orgânico Diclorometano (CH2Cl2). Em seguida abriu-se a torneira do funil de decantação para separar a fase orgânica da fase aquuosa.</p><p>2.5 Destilação Simples:</p><p>2.5.1 Materiais e Reagentes Utilizados:</p><p>· Balão de destilação</p><p>· Chapa de aquecimento</p><p>· Termômetro</p><p>· Coluna de fracionamento</p><p>· Tubo condensador</p><p>· Béquer</p><p>· Sulfato de Cobre (CuSO4)</p><p>2.5.2 Procedimento:</p><p>Fez-se uma breve explicação do procedimento de destilação, o experimento em si não foi realizado. Consiste em um balão de destilação, contendo certa quantidade de solução de Sulfato de Cobre (CuSO4), ou outra solução aquosa em que os componentes tenham diferentes pontos de ebulição, apoiado em uma chapa de aquecimento. A extremidade do balão é ligada a uma coluna de fracionamento e a um termômetro. Um tubo condensador é utilizado para condensar o vapor de água que ao final será transferido na forma líquida para um béquer.</p><p>3. Discussão dos Resultados:</p><p>3.1 Filtração Simples:</p><p>A reação entre as duas soluções durante o processo de mistura pode ser expressa pela seguinte equação química balanceada:</p><p>2NaOH(aq) + CuSO4 • 5H2O(aq) → Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(s) + 5H2O(l)</p><p>Ao final da filtração a solução resultante é de Sulfato de Sódio (Na2SO4). O Hidróxido de Cobre (Cu(OH)2) é o precipitado formado pois não é solúvel em Sulfato de Sódio (Na2SO4) devido à diferença na polaridade desses compostos (Cu(OH)2 apolar e Na2SO4 polar) , e fica retido no papel de filtro após a filtração simples. Além disso, pode-se perceber que ao final da filtração o papel de filtro ficou com uma coloração azul-esverdeada, diferente do azul-pálido característico do Hidróxido de Cobre. Isto se dá devido ao fato do Hidróxido de Sódio estar em excesso na reação.</p><p>Podemos confirmar isto calculando a quantidade de matéria para cada reagente:</p><p>Com isto comprova-se que a relação entre os reagentes está em uma proporção de dois para um (2:1)</p><p>3.2 Centrifugação:</p><p>A reação entre as duas soluções pode ser expressa pela seguinte equação química balanceada:</p><p>BaCl2(aq) + K2CrO4(aq) → BaCrO4(s) + 2KCl(aq)</p><p>A técnica de filtração simples não foi eficiente na separação desses compostos em função da granulometria menor do sólido formado de Cromato de Bário (BaCrO4), impossibilitando a sua retenção no papel de filtro, resultando em impurezas e um aspecto turvo na solução final. Porém, a centrifugação mostrou-se bastante eficiente em separar os dois componentes, pois o sólido amarelo de Cromato de Bário (BaCrO4) ficou depositado no fundo do tubo de centrífuga.</p><p>3.3 Cristalização:</p><p>Na reação das soluções de Nitrato de Chumbo (Pb(NO3)2) e Iodeto de Potássio (KI) dois compostos foram produzidos: o Nitrato de Potássio aquoso (KNO3) e o Iodeto de Chumbo sólido (PbI2), que precipita da solução como partículas amarelas. A reação pode ser representada pela seguinte equação:</p><p>Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → 2KNO3(aq) + PbI2(s)</p><p>Após o aquecimento e resfriamento da mistura o resultado foi uma solução heterogênea com o Iodeto de Chumbo (PbI2) precipitado no fundo do béquer e a formação de pequenos cristais de Iodeto</p><p>de Chumbo (PbI2) ao longo da solução. A cristalização resulta de uma condição específica para a formação de uma maior ordenação entre as partículas sólidas existentes na solução, formando-se assim os cristais.</p><p>3.4 Extração por Solvente:</p><p>A solução de Iodo em água e o solvente orgânico Diclorometano (CH2Cl2) são líquidos imiscíveis, logo, não se misturaram quando foram colocados dentro do funil de decantação. O Iodo distribuiu-se entre a fase aquosa e a fase orgânica, formando um equilíbrio entre as duas fases, este é um processo governado pela lei de distribuição e pode ser escrito pela seguinte expressão:</p><p>Kd é a constante de distribuição do soluto. O Iodo é mais solúvel no solvente orgânico do que na água, logo, a cada extração ele será removido da fase aquosa, restando apenas água líquida. Isso pode ser percebido na mudança de coloração da fase aquosa, que fica transparente a medida que mais extrações forem realizadas.</p><p>4. Conclusão:</p><p>O comportamento das misturas diferem de acordo com a composição e a concentração de cada componente. Dependendo da situação, um método de separação de misturas pode ou não se mostrar útil. Por isso, é importante estudar os diferentes métodos de separação para poder aplicá-los visando um melhor rendimento e eficiência.</p><p>5. Referências Bibliográficas:</p><p>1. BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005.</p><p>2. SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006.</p><p>3. KOTZ, John C.; TREICHEL JUNIOR, Paul M. Química Geral e Reações Químicas. vol. 1, 5ª. ed., São Paulo: Pioneira Thomson, 2005.</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p><p>image5.gif</p>