Experimento 3 - Separação de misturas

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS – REGIONAL CATALÃO
Engenharia Civil
Química Geral Prática – Profª.: Lídia
Lorrany Jenifer Teodoro da Costa
Mariana de Oliveira
Yan Alves Carvalho
EXPERIMENTO 3
SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Catalão – GO
20/01/2016
INTRODUÇÃO
Os resultados obtidos por meio de análises químicas possuem legitimidade balizada pela e integridade e qualidade da amostragem que passa por análise. Majoritariamente, tal amostra possui um conjunto de componentes e que necessita de um processo de concentração ou separação da mesma, que será feita por meio de uma análise específica. Até mesmo as chamadas substâncias puras dificilmente possuem pureza superior a 99,99%, o que possibilita a presença de cerca de 10μg.g⁻¹ de materiais diversos. É levada em consideração a amostra que é constituída basicamente pela substância sujeita a análise, o analito. O material remanescente é conhecido como matriz. (Vogel, 2002)
A composição de um mistura além do procedimento de mesclagem, tem como característica a manutenção das propriedades químicas das substâncias. O reconhecimento de componentes distintos pode ser feito com auxílio de um microscópio ou mesmo a olho nu. Alguns exemplos de misturas heterogêneas (colcha de retalhos de distintas substâncias) são o sangue, o leite, alguns tipos de rochas, dentre outras diversidades de misturas. No entanto, há substâncias que possuem íons componentes ou suas moléculas com dispersão grande, o que resulta em composição similar em toda a amostra, independente do seu tamanho, e essas misturas são conhecidas como homogêneas, ou também chamadas de soluções. (Atkins, 2006).
Os métodos de separação são classificados em dois grupos básicos, um deles é a separação por grande de escala e o outro é o grupo de separações com auxílio de instrumentos. (Vogel, 2002)
Alguns dos tipos de separações de grande escala são a filtração, os métodos que utilizam efeitos de solubilidade (cristalização, precipitação e extração com solvente), processos que demandam efeitos térmicos (evaporação, secagem e destilação), a diálise, troca iônica e liofilização. Essas técnicas permitem separações de grande escala em roteiros laboratoriais. Já no caso das separações com instrumentos, sua utilização é de forma mais específica, precisa e apurada, normalmente na ordem de microgramas. Os principais tipos de separação desse grupo são as cromatografias (liquida de alta eficiência, com fase gasosa, em camada fina e com fluido supercrítico), além das eletroforeses, em que a mais importante é a capilar (CE). (Vogel, 2002).
As separações que serão abrangidas no presente relatório serão a filtração, a evaporação e a destilação fracionada.
A filtração, é um processo simplório de separação de um material sólido que está localizado em uma solução, onde haverá a utilização de um filtro para isolar o líquido do sólido. As partículas sólidas sofrerão retenção no filtro enquanto o líquido passará através do mesmo, separando-os. No caso de filtragem com partículas sólidas de tamanho muito reduzido são utilizados comumente filtros com poros muito pequenos, todavia, a rapidez da filtração diminuirá devida a essa alteração, onde o local onde ocorre a passagem de substâncias terá seu tamanho reduzido. Dessa forma, os filtros à vácuo são normalmente utilizados, ocorrendo sucção do líquido através do filtro. (Vogel, 2002)
Já a destilação fracionada emprega os distintos pontos de ebulição para efetuar a separação das misturas. Os componentes presentes em uma dada mistura serão vaporizados em diferentes temperaturas e, posteriormente, se condensam em um tubo resfriado. Ao se aquecer um solução, o líquido com reduzido ponto de ebulição ferve, então se condensa no tubo sujeito a resfriamento com água (condensador) e então é coletado destilado em outro compartimento do aparelho. É necessário haver um cuidado especial com a temperatura de ebulição das amostras, pois assim, não ocorrerá apenas uma mudança de estado físico da solução no fim do experimento. (Atkins, 2006) 
Por fim, a evaporação é um processo de separação entre um líquido e um sólido, onde o solvente sofrerá evaporação. Tal procedimento também é conhecido como cristalização. Com a adição de calor em contato com recipiente é possível acelerar o procedimento, fazendo com que o solvente de evapore com maior velocidade, deixando apenas o sólido no local.
OBJETIVOS
Aprender os métodos de separação de substâncias e avaliar qual é mais simples e adequado para cada tipo de misturas, homogêneas e heterogêneas.
MATERIAIS E REAGENTES NECESSÁRIOS
Mistura (água, álcool etílico, cloreto de sódio e latão);
Balão de fundo redondo (250 mL);
Manta de aquecimento;
Condensador reto;
Cotovelo de destilação;
Proveta;	
Béquer (250 mL);
Funil;
Bastão de vidro;
Termômetro
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Na primeira etapa do procedimento utilizou-se o método de filtração para separar as partículas de latão do restante da mistura (água, álcool etílico, cloreto de sódio e latão). A filtração abrange a separação de misturas heterogêneas e baseia-se na passagem da mistura por um filtro, para isso deve-se inicialmente realizar a dobragem do papel de filtro, dobrando o filtro ao meio e repetindo a ação, dobrando o papel de filtro novamente ao meio. Em seguida o papel de filtro foi introduzido no funil de vidro, adicionou-se um pouco de água destilada para a fixação do papel ao funil. Com o auxílio da garra prendeu-se o funil e posicionou-se um béquer abaixo para a captação do filtrado. Logo, adicionou-se a mistura ao funil para filtração, retirou-se o papel de filtro com as partículas de latão e essas foram levadas para o forno até que o papel estivesse seco.
Nesta etapa o intuito foi separar o álcool etílico da água, para isto, empregou-se o método de destilação. Este método é aplicado para a separação de líquidos com pontos de ebulição diferentes, sendo que os líquidos devem ser miscíveis entre si. Neste caso o ponto de ebulição da água é 100 ºC, enquanto do álcool é de 78,37 ºC. Para isto aqueceu-se a mistura na manta térmica até que o termômetro indicasse aproximadamente 80 ºC, assim o álcool, e através do condensador reto o vapor de álcool foi resfriado, retornando ao estado líquido e consequentemente recolhido por um béquer. Enquanto a água permaneceu no balão de destilação.
Na terceira e última etapa a intenção foi separar o cloreto de sódio da água, para isso realizou-se o processo de evaporação. O béquer contendo a mistura foi esquentado no bico de Bunsen e após a temperatura chegar a 100 ºC a água evaporou e restaram apenas as partículas de cloreto de sódio no fundo do béquer, sendo que esta foi a última substância a ser separada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO	
Foi possível estabelecer uma avaliação referente aos processos de separação de misturas e seus objetivos a serem alcançados. No caso das misturas trabalhadas no procedimento, houve diferentes situações de mesclagem e com base nisso, se fizeram necessários distintos métodos de separação, visando a especificidade de cada caso.
Observou-se que no primeiro caso, onde foi analisada a solução com presença de substâncias líquida e sólida, respectivamente e caráter heterogêneo, se fez necessário o método de filtração, onde foi efetuada a retenção das partículas sólidas da amostra, e o líquido foi desviado para um recipiente distinto.
Já no caso da mistura de um líquido e um sólido, com caráter homogêneo, o procedimento mais favorável é a evaporação, onde o líquido presente sofrerá dissipação por meio do calor e restará a substância sólida no recipiente.
Por fim, a mistura de dois líquidos de caráter homogêneo caracteriza-se pela necessidade de uma separação feita por destilação fracionada, onde os líquidos com diferentes pontos de ebulição sofrem evaporação, posterior condensação e por fim, já destilados são transferidos para seus respectivos locais de armazenagem. 
CONCLUSÃO
Concluímos que é possível realizar a separação de substâncias heterogêneas ou homogêneas,separando solido-solido ou solido-liquido, utilizando técnicas mais simples. Observar aspectos como a insolubilidade e o ponto de fusão contribuiu para a determinação do método da separação. 
REFERÊNCIAS
RUSSELL, John B. Química Geral. 2ª ed. São Paulo: Makron Books, 1994. 1° v.
VOGEL, I. A. Análise Química Quantitativa. 6. Ed, Rio de Janeiro: LTC – Livros técnicos científicos editora SA. 2002.
ATKINS, P. JONES, L. Princípios de química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. Ed, Porto Alegre: Bookman. 2006.
ATKINS, PETER W. Principios de Química : Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente Ed. 5 Porto Alegre: Artmed Editora S.A, 2010.