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1 MATERIAIS E SUBSTÂNCIAS: CRITÉRIOS DE PUREZA, FRACIONAMENTO DE MATERIAIS. Turma: ENC 131 AN DISCENTES: ABRAHÃO LUCAS ALVES DOS SANTOS, APOLIANA DOS SANTOS VIEIRA, ELISMAR ALVES DE SALES PEREIRA FÁBIO BORGES LIMA; KOJE LEME NAKAMURA e, MARISELMA APARECIDA DAS CHAGAS. DOCENTE: ELISANGELA NOGUEIRA ABRIL DE 2014 2 INTRODUÇÃO Uma mistura é definida como uma substância impura feita de dois ou mais tipos de elementos ou compostos ou ambos mecanicamente misturados em qualquer proporção, e que pode ser subdividida em substâncias mais simples através de meios físicos e, os constituintes de uma mistura retêm suas propriedades originais. Os constituintes de uma mistura homogênea estão uniformemente misturados através da mistura. As propriedades e composição de uma mistura homogênea são as mesmas através da mistura. Os constituintes de uma mistura heterogênea não estão uniformemente misturados através da mistura. As propriedades e composição de uma mistura heterogênea não são as mesmas através da mistura. As misturas de compostos são de ocorrência comum no cotidiano do químico e a separação dos seus componentes requer a utilização de técnicas, que na maioria das vezes utilizam as diferentes propriedades físicas dos compostos para isolá-los. As técnicas que são mais utilizadas nos laboratórios são: Sublimação: Envolve o aquecimento de um sólido com a passagem direta a fase gasosa, sem passar pelo estado líquido. (exemplo de compostos que sublimam temos o iodo, cafeína, nafataleno e pdiclorobenzeno); Extração: Esta técnica usa um solvente que separa seletivamente um dos componentes da mistura; Decantação: Esta técnica separa um liquido de sólido insolúvel sedimentado; Filtração: Esta técnica separa um liquido de um sólido com uso de um material poroso; Evaporação: Esta técnica utiliza o calor para separar líquido de volatilidade diferente. Observação: Existem diferentes processos para separar uma mistura de duas substâncias, mas antes é necessário identificar em cada um deles o principio usado e em que tipo de mistura ele pode ser usado. Misturas Heterogêneas Líquidas Decantação Líquida, este método é utilizado quando se pretende separar dois líquidos não miscíveis, ou seja, que não se misturam. 3 Misturas Heterogêneas Sólido-Líquido Decantação Sólido - Líquido é utilizada sempre que a fase sólida fica depositada no fundo do recipiente. Filtração- é utilizada sempre que a fase sólida se encontra em suspensão na fase líquida. Centrifugação- é utilizada para depositar componentes sólidos no fundo do recipiente, para serem separados posteriormente. Misturas Heterogêneas Sólidas Peneiração- é utilizada quando os componentes da mistura têm tamanhos diferentes. Separação Magnética- é utilizada quando um dos componentes da mistura tem propriedades magnéticas. Sublimação- é utilizada quando um dos componentes da mistura sublima facilmente. Dissolução Seletiva- é utilizada quando um dos componentes se dissolve num determinado solvente, enquanto os outros componentes não se dissolvem. Misturas Heterogêneas Sólidas Cristalização- é utilizada para obter um sólido que se encontre dissolvido num líquido. Cromatografia- é utilizada para separar os corantes que constituem uma mistura. Destilação Simples- é utilizada para separar um líquido de um sólido que nele se encontre dissolvida, ou para separar dois líquidos com diferentes pontos de ebulição. Destilação Fracionada- é utilizada para separar vários líquidos com diferentes pontos de ebulição. 4 Existem muitos equipamentos para uso em laboratório, porém segue os mais conhecidos: Béquer Tubo de ensaio Papel filtro e funil simples Funil de decantação 5 Kitassato Funil de buchner Balão de destilação Pinça metálica 6 Centrifuga Erlenmeyer Manta aquecedora Trompa de vácuo Bico de bunsen Condensador 7 Tela de amianto Tripé Termômetro Suporte universal Garra metálica 8 OBJETIVO Aprender através da prática os principais processos de preparar e separar misturas utilizando técnicas de separação através de métodos físicos e aprender como eles funcionam e, a importância das propriedades das substancias e como elas facilitam a separação das misturas. MATERIAL NECESSÁRIO Béquer, bastão de vidro, erlenmeyer, tubo de ensaio, papel filtro, funil simples, misturas de substâncias fornecidas pelo professor, aquecedor elétrico, água destilada, espátula, proveta suporte universal, argola, balança e etc. REAGENTES 1 Enxofre, 2 Vinho, 3 Álcool, 4 PbI2 (aq) em excesso, 6 solução de Pb(NO3)2 (0,05 mol/L), 7 Desconhecida, 8 Desconhecida. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Critérios de Pureza: analise das amostras por aquecimento. Experimento 1: analise da amostra 7. Descrição: Em um béquer foram aquecidos 50 ml da substância 7, e monitorada sua temperatura minuto a minuto, a fim de identificar a sua temperatura de ebulição e monitorar o comportamento após a ocorrência deste, mantida a fonte de calor. Objetivo: Descrever a Curva de Aquecimento da Substância, ou seja, o comportamento da temperatura da mesma em função do tempo de aquecimento. Resultados: O gráfico abaixo descreve o comportamento da substância. 9 Observou-se que a substância apresentou contínua elevação da temperatura durante 19 minutos, atingindo o ponto de ebulição aos 20 minutos à temperatura de 100 graus célsius, após o que permaneceu em ebulição nos 15 minutos subsequentes sem que houvesse modificação na temperatura. Experimento 2: analise da amostra 8. Descrição: Em um béquer foram aquecidos 50 ml da substância 6, e monitorada sua temperatura minuto a minuto, a fim de identificar a sua temperatura de ebulição e monitorar o comportamento após a ocorrência deste, mantida a fonte de calor. Objetivo: Descrever a Curva de Aquecimento da Substância, ou seja, o comportamento da temperatura da mesma em função do tempo de aquecimento. Resultados: O gráfico abaixo descreve o comportamento da substância. 10 Observou-se que a substância, após ser aquecida durante aproximadamente 4 minutos, iniciou seu estado de ebulição aos 100 graus. Em seguida sua temperatura, ainda em estado de ebulição, permaneceu oscilando entre 100 e 103 graus durante aproximadamente 10 minutos, decaindo, em seguida para 98 graus e permanecendo estável até o tempo de 20 minutos, quando foi retirada a fonte de calor e encerrado o experimento. Fracionamento de materiais: analise das amostras por filtração. Experimento 3: analise das amostras nº 5 e nº 6. Descrição: Em um béquer foram reunidas amostras de igual volume (10 ml) das substâncias 4 e 5, respectivamente nesta ordem. Ambas as substâncias eram desconhecidas, em estado líquido e de coloração translúcida, com o mesmo aspecto da água potável. Resultados: Ao adicionar a substância 5, ocorreu imediata reação, sendo que o composto adquiriu instantaneamente a coloração amarelo ouro, como se houvessesido depositada tinta desta coloração no recipiente. Transcorridos aproximadamente 2 minutos iniciou- se o processo de fracionamento, sendo que o Iodeto de Chumbo (PbI2) solidificou-se. Em seguida foi realizada a filtração do composto e separação entre os materiais sólidos e líquidos. Não foi possível auferir a massa do material sólido, uma vez que o mesmo encontrava-se umedecido e o final da aula não permitiria o tempo necessário para secagem do mesmo – medida necessária para estabelecer exatidão ao procedimento. Assim encerrou-se o experimento. 11 CONSIDERAÇÕES FINAIS Com a realização do referente experimento, foi possível melhor aprendizagem sobre os principais processos de preparação e separação de misturas e a utilização de técnicas de separação mo meio físico das misturas, além do princípio de cada método de separação. 12 BIBLIOGRAFIA Syvum: http://br.syvum.com/cgi/online/serve.cgi/materia/quimica/elements_compounds_mixtur es.html http://www.aulas-fisica-quimica.com/7q_13.html http://pt.wikipedia.org/wiki/Material_de_laborat%C3%B3rio http://www.agracadaquimica.com.br/quimica/arealegal/outros/12.pdf
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