Métodos de Separação de Misturas

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Universidade Federal de Ouro Preto
 Instituto de Ciências Exatas e Biológicas
 Departamento de Química
 
 Processos de Separação e Purificação
Docente: Maurício Xavier
Discentes: Isabela Miranda Martins
 Vanessa Feliciano Leite
 
 Abril de 2018
1.1-Introdução
Em Química, separações de misturas são utilizadas para separar substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais.Desse modo, há vários métodos para que isso se concretize, como a filtração, destilação,decantação, entre outros. Um sistema pode ser dividido basicamente em homogêneo e heterogêneo, sendo que para cada tipo há um método de separação especifico, o qual pode ser de modo mecânico ou por processos físicos
A maioria dos materiais encontrados na natureza não é substância pura, ou seja, não é constituída de um único tipo de partículas ou moléculas; mas, na verdade, trata-se de misturas compostas de duas ou mais substâncias diferentes. 
Mas a separação dos componentes dessas misturas ou o fracionamento delas (ou ainda sua análise imediata) são importantes para vários aspectos de nossa vida, como para separar os poluentes da água e torná-la própria para consumo, na produção de metais e de componentes especiais que são usados para produzir medicamentos, alimentos, bebidas, produtos de higiene e limpeza; na obtenção do sal de cozinha, na análise dos componentes do sangue nos laboratórios, para separar os componentes do lixo e destiná-los ao tratamento correto ou para reciclagem e assim por diante.
No entanto, visto que as composições variam, para realizar a separação de misturas, é necessário aplicar técnicas ou métodos especiais para cada caso. As técnicas podem ser físicas ou químicas, pois o princípio fundamental é usar as propriedades dos componentes das misturas para separá-las. Essas propriedades podem ser o ponto de fusão, o ponto de ebulição, a solubilidade, a densidade, entre outros.
Conhecendo bem essas propriedades, é possível então determinar se será necessário aplicar somente um dos métodos de separação de misturas ou se será preciso aplicar vários.
A maioria dos materiais encontrados na natureza não é substância pura, ou seja, não é constituída de um único tipo de partículas ou moléculas; mas, na verdade, trata-se de misturas compostas de duas ou mais substâncias diferentes. 
Mas a separação dos componentes dessas misturas ou o fracionamento delas (ou ainda sua análise imediata) são importantes para vários aspectos de nossa vida, como para separar os poluentes da água e torná-la própria para consumo, na produção de metais e de componentes especiais que são usados para produzir medicamentos, alimentos, bebidas, produtos de higiene e limpeza; na obtenção do sal de cozinha, na análise dos componentes do sangue nos laboratórios, para separar os componentes do lixo e destiná-los ao tratamento correto ou para reciclagem e assim por diante.
No entanto, visto que as composições variam, para realizar a separação de misturas, é necessário aplicar técnicas ou métodos especiais para cada caso. As técnicas podem ser físicas ou químicas, pois o princípio fundamental é usar as propriedades dos componentes das misturas para separá-las. Essas propriedades podem ser o ponto de fusão, o ponto de ebulição, a solubilidade, a densidade, entre outros.
Conhecendo bem essas propriedades, é possível então determinar se será necessário aplicar somente um dos métodos de separação de misturas ou se será preciso aplicar vários. [1]
2- Objetivo:
Separar e purificar misturas homogêneas e heterogêneas.
3 Procedimentos Experimentais:
3.1 Filtração Simples:
Transferiu-se para um béquer de 100 mLquantidades aproximadamente iguais de sulfato de cobre II e hidróxido de sódio. Agitou-se a solução com o áuxilio de um bastão de vidro. Após alguns instantes;formou-se um precipitadono fundo do béquer.
Colocou-se um papel de filtro em um funil que foi umedecido com água destilada e o líquido que estava no béquer foi transferido para o funil com outro funil embaixo.
Aós a filtração observou-se o sulfato de cobre II foi observado retido no papel de filtro.
3.2 Filtração á vácuo e purificação por recristalização 
Em um béquer de 100 mL contendo uma mistura de ácido benzoico,sulfato de cobre e sílica foi adicionadoaproximadamente 30 mL de água e aquecido sem entrar em ebulição.Retirou-se do aquecimento e foi levado até a bomba a vácuo onde doi feitaa filtração. Transferiu se o filtrado para um béquer que foi levado para um recipiente com gelo a fim de se observar o comportamento do ácido benzóio junto ao sulfato de cobre.
3.3 Purificação por sublimação:
O experimento foi observado pelos discentes
Uma mistura de ácido benzoico e sílica contidos em um béquer foram cobertos com um vidro de relógio e aquecido em uma capela. Houve a sublimação do ácido benzoico e observou-se cristais de sílica aderidos ao vidro de relógio.
3.4 Purificação por Destilação:
Tal experimento foi apenas observado pelos discentes. Uma mistura homogênea é colocada em um balão e quando uma das substâncias entra em ebulição a mesma condensa e é recolhida.
4 Conclusão:
Com essa prática podemos concluir que existem muitas maneiras de se separar as substâncias, e que, dependendo das propriedades de cada mistura, é possível que seja utilizado algum método em que a separação é a mais proveitosa e rápida possível. 
5 Questionário:
1 – Escrever a equação da reação da prática do item 2 e identificar o precipitado formado. R.:CuSO4 + NaOH (OH)2 + Na2SO4. Precipitado formado: Cu(OH)2 – Hidróxido de Cobre
 2 – No processo de filtração à vácuo e purificação por recristalização, qual é o resíduo da primeira fração? Que substância permanece em solução? Qual propriedade do ácido benzoico permitiu a separação? R.: Na primeira etapa a sílica fica retida no filtro de papel. O sulfato de cobre permaneceu em solução. A propriedade do ácido benzoico que permitiu essa separação foi a sua solubilidade, já que ele possui um coeficiente de solubilidade de aproximadamente 0,2g/100ml a 25° C . 
3 – No processo de purificação por sublimação, qual foi a substância separada?
 R.: Durante o processo de sublimação foi separado o ácido benzoico
. 4 – Qual a propriedade necessária de um componente para que se possa fazer esta separação?
 R.: A propriedade de sublimar-se quando aquecido. 
 5 – Qual seria o procedimento adequado caso a substância separada fosse líquida? 
R.: Destilação
 6 – No processo de purificação por destilação, qual é a substância recolhida no béquer? 
R.: Água 
7 – Dê dois exemplos de outras substâncias que são capazes de sublimar. R.: Naftalina e Iodo 
8 – Dê dois exemplos de outras misturas azeotrópicas, indicando a composição e a temperatura de ebulição:
R.: Álcool etílico (7%) + clorofórmio (93%) TE=60° C Acetona (86,5%) + metanol (13,5%) TE=56° C 
9 – Sugira métodos para separar os componentes das seguintes misturas: Sal e areia: Adiciona-se água, misturando bem e realiza-se a filtração simples. A areia ficará retida no filtro de papel. Depois, basta evaporar a água para obtermos o sal novamente. 
Ferro e Enxofre: Separação Magnética. O ferro será atraído pelo imã e o enxofre ficará no recipiente.Ouro e areia: Levigação. Pela diferença de densidades, a areia é menos densa e será levada pela corrente de água e o ouro permanecerá no recipiente. Água e etilenoglicol (PE= 195ºC): Pode ser feita a purificação por Destilação já que formam uma mistura homogênea com temperaturas de ebulição diferentes. Sal e água: Evaporação/ Destilação Simples. Gasolina e querosene: A destilação é um método especializado de separação de misturas homogêneas, como a citada anteriormente. 
 10 – O que é mistura? E o que é uma substância pura? R.: Todas as substâncias que compartilham um mesmo sistema constituem uma mistura. As substâncias puras são aquelas formadas por apenas uma variedade de molécula.
6 Bibliografia:
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/separacao-misturas.htm em em 06 de abril de 2018 as 13:49h