relatorio quimica fundamental ufop PROCESSOS DE SEPARAÇÃO E PURIFICAÇÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
 ESCOLA DE MINAS 
 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 
 JEFERSON WILIAM DOS SANTOS 
 MATHEUS CORREIA FREITAS SOUZA 
 RODRIGO HATANO MONTEIRO 
 THOMAZ PIRES OLIVEIRA 
 
 
 
 PRÁTICA 03 
 PROCESSOS DE SEPARAÇÃO E PURIFICAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professora:​Thais Mara Anastacio Oliveira 
Disciplina:​ QUI 701- Química Fundamental 
 
 
 
 
 
 Ouro Preto, ​10​ de Setembro de 2018. 
 
 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
 ESCOLA DE MINAS 
 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 
1.INTRODUÇÃO 
Os métodos de separação de misturas são processos que permitem a separação das 
substâncias. Cada processo tem uma utilização específica, que é definida pelo tipo de mistura 
e seu estado físico, podendo ser homogênea ou heterogênea; sólido, líquido ou gasoso. As 
misturas poderão necessitar de mais de um processo para a completa separação de seus 
constituintes. ​(1) 
Estas misturas podem ser homogêneas ou heterogêneas, dependendo de elas apresentarem 
uma única fase ou mais de uma fase, respectivamente. Por exemplo, o álcool e a água formam 
uma mistura homogênea, mas e água e a gasolina são classificadas como uma mistura 
heterogênea. 
 
 
 
2.OBJETIVO 
O objetivo da prática é separar misturas por meio de diferentes processos e também a 
purificação de substâncias impuras. Os processos utilizados serão a filtração simples, filtração 
a vácuo e purificação por recristalização, purificações por sublimação e destilação. 
 
 
 
3.MATERIAIS 
suporte para tubos de ensaio, tubos de ensaio, béquer de 100,0 mL, bastão de vidro, funil, 
papel de filtro, balão de destilação de 500mL, 
 
 
3.1 REAGENTES E OUTRAS SUBSTÂNCIAS UTILIZADAS 
solução de sulfato de cobre (II), solução de hidróxido de sódio, água destilada, mistura de 
ácido benzoico/sulfato de cobre/sílica, mistura de ácido benzoico e sílica. 
 
 
 
 
 
 
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4.PROCEDIMENTOS 
 
4.1 Parte 1 
 FILTRAÇÃO SIMPLES 
 
No suporte para tubos estão dois tubos de ensaio. Um contendo uma solução de sulfato de 
cobre (II), enquanto o outro uma solução de hidróxido de sódio. Moveu-se as soluções para 
um béquer de 100,0mL e em seguida a solução resultante foi agitada com um bastão de vidro, 
logo após, observou-se os resultados. Aguardou alguns instantes para que o precipitado 
formado pudesse decantar. 
Após isso, dobrou-se duas vezes o papel de filtro pela metade e o encaixou no funil. Todo o 
papel de filtro foi umedecido com água destilada com o auxílio da garrafa lavadeira e de um 
bastão de vidro. 
 
4.2 Parte 2 
 
 ​ FILTRAÇÕES A VÁCUO E PURIFICAÇÃO POR RECRISTALIZAÇÃO 
 
Em um béquer de 100mL estava contido uma mistura de ácido benzoico/sulfato de 
cobre/sílica. Adicionou-se a este béquer cerca de 30mL de água e depois foi aquecido a 
suspensão observando cautelosamente para que o mesmo não entrasse em ebulição. 
Retirou-se do aquecimento e colou-se a mistura em repouso por alguns instantes,logo após, 
efetuou-se a filtração à vácuo. O filtrado foi transferido para um béquer e deixado em 
repouso até esfriar. Observou-se o que aconteceu. O precipitado foi separado novamente por 
filtração e deixado na bancada para secar. 
 
4.2 Parte 3 
 
 PURIFICAÇÕES POR SUBLIMAÇÃO 
 
Um béquer de 100,0mL continha uma mistura de ácido benzoico e sílica. 
Cobriu-se o béquer com um vidro de relógio. Aqueceu-se o mesmo em fogo bem baixo até 
que um dos componentes sublimou. Identificou-se o sólido sublimado. 
 
 
4.2 Parte 4 
 PURIFICAÇÕES POR DESTILAÇÃO 
Preparou-se uma montagem de destilação da seguinte forma: Aqueceu-se na manta 
aquecedora, um balão de destilação de 500 mL contendo sulfato de cobre e água destilada. 
 
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Com um termômetro mediu-se sua temperatura de 91ºC, sendo que neste balão estava 
conectado um condensado reto. 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
PARTE 1 (filtração simples) 
Pode-se observar que anteriormente, a substância de Sulfato de Cobre II possuía uma 
coloração azul-clara e o Hidróxido de Sódio apresentava uma coloração incolor. Após a 
mistura das duas soluções, notamos que a solução apresentou uma cor azul-escura. Após 
alguns instantes, a solução decantou-se e o fundo do béquer ficou azul escura e a superfície do 
líquido ficou com uma faixa incolor. 
Após essas observações, preparou-se um papel de filtro dobrado em quatro partes e o 
encaixou-o dentro de um funil simples, umedecendo-o com o auxílio de água destilada de 
uma garrafa lavadeira para que o papel aderisse melhor à superfície do funil. A mistura do 
béquer foi novamente agitada e, com o auxilio do bastão de vidro, transferiu-se a solução para 
o funil para realizar a filtração. É importante salientar que abaixo do funil com suporte, 
colocamos outro béquer para receber o produto da filtração (filtrado). Após a filtração ter se 
completado, retiramos o papel de filtro e deixamos secar na bancada. 
No papel de filtro, podemos observar que obtivemos o precipitado de cor azul-escuro e 
abaixo no béquer, obtivemos uma solução incolor, que representa o filtrado da solução. 
 
 
PARTE 2 (Filtrações a vácuo e purificação por recristalização) 
Podemos observar durante esse experimento que durante o aquecimento, o líquido começou a 
ficar azul e o ácido benzoico entrou em suspensão e a sílica permaneceu no fundo do béquer. 
Após a filtração á vácuo, a sílica enzoico no filtro de papel e o Sulfato de Cobre desceu para o 
frasco de Kitassato. 
 
 
PARTE 3 ( purificações por sublimação) 
Podemos observar que o sólido sublimado na purificação foi o ácido benzoico e a sílica 
permaneceu no fundo do béquer. Observou-se que ao se aquecer a mistura no bico de Bunsen 
na capela, o ácido benzoico saiu do seu estado sólido, passou para o estado líquido e depois 
para o gasoso através do processo de sublimação, formando cristais, de coloração branca e 
brilhante, em forma de agulhas, em cima e nas laterais do béquer. 
 
PARTE 4 ( purificações por destilação) 
Observou-se que através da Destilação Fracionada, ocorreu a separação das misturas de 
Sulfato de Cobre e água destilada. Após passar pelo condensador reto, a resultante da 
separação foi água pura. 
 
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6. CONCLUSÃO 
 
Através desses procedimentos percebemos a extrema importânciados vários métodos de 
separação de misturas para a química e a fabricação de inúmeros benzoicos, já que, em sua 
maioria, precisamos das substâncias puras, sem nenhum mistura, nem homogênea nem 
heterogênea. As diversas separações de misturas nos permitem separar sólidos de líquidos, 
líquidos de líquidos e sólidos de sólidos e estes processos podem ser mecânicos ou ocorrerem 
transformações químicas ou físicas, como no casos da purificação por destilação, por 
sublimação e por recristalização. Já a filtração simples foi um processo mecânico. 
 
 
7. QUESTIONÁRIO 
– Escrever a equação da reação efetuada na prática do item 2.1 e identificar o 
precipitado formado. 
CuSO​4 (aq) ​+NaOH ​(aq)​ → CuOH ​2 (s)​ + NaSO​4 (aq) 
O precipitado formado foi o Hidróxido de Cobre II. 
– No processo de filtração a 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? 
Sílica. Sulfato de Cobre​. A propriedade do ácido benzoico que permitiu essa separação foi 
que o coeficiente de solubilidade do ácido benzoico a 25ºC é aproximadamente 0,2 g/100mL, 
significando que ele dilui pouco em outras substâncias, tornando o sulfato de cobre mais fácil 
de separar. Quando uma das substâncias da mistura é menos solúvel (ácido benzoico) e a 
outra está em maior quantidade (sulfato de cobre),a substância solúvel pode ser separada com 
mais facilidade. 
 
– No processo de purificação por sublimação, qual foi a substância separada? 
Ácido benzoico. 
– Qual a propriedade necessária de um componente para que se possa fazer esta 
separação? 
O componente precisa ter a propriedade de se sublimar quando aquecido. Ele precisa 
conseguir volatilizar-se e voltar a condensar sem passar pelo estado líquido. Dessa forma, 
podemos usar esta propriedade a seu favor para separá-lo da mistura pelo processo de 
sublimação. 
 
– Qual seria o procedimento adequado caso a substância separada fosse líquida? 
Poderíamos realizar a purificação por destilação. Porém seria necessário que os pontos de 
ebulição dos componentes fossem diferentes. 
 
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– No processo de purificação por destilação, qual é a substância recolhida no béquer? 
Água pura. 
 
– Dê dois exemplos de outras substâncias que são capazes de sublimar. 
Naftalina (C​10​H​8​) e Iodo. 
 
– Dê dois exemplos de outras misturas azeotrópicas, indicando a composição e a 
temperatura de ebulição. 
- Acetona (86,5%) + Metanol (13,5%) [3] 
Acetona (C ​3​H​6​O) TE= 56ºC e Metanol (CH ​4​O) TE = 64,7ºC. 
- Álcool Etílico (7%) + Clorofórmio(93%) [3] 
Álcool etílico (CH​3​CH​2​OH) TE = 78.37 ºC e Clorofórmio (CHCl​3​) TE= 61,2 ºC. 
– Sugira métodos para separar os componentes das seguintes misturas: 
a) 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. 
b) Ferro e enxofre 
Separação Magnética. O ferro será atraído pelo imã e o enxofre ficará no recipiente. 
c) 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.​ (2) 
d) Água e etilenoglicol (PE = 195oC) 
Pode ser feita a purificação por Destilação já que formam uma mistura homogênea com 
temperaturas de ebulição diferentes. 
 e) Sal e água 
Evaporação/ Destilação Simples. 
 f) Gasolina e querosene 
Não é possível. 
– O que é mistura? E o que é uma substância pura? 
A mistura é formada por duas ou mais substâncias puras. As misturas têm composição 
química variável, não expressa por uma fórmula. Existem dois tipos de misturas: homogêneas 
e heterogêneas. A mistura homogênea é formada por apenas uma fase. Não se consegue 
diferenciar as substâncias. A mistura heterogênea é formada por duas ou mais fases. As 
substâncias podem ser diferenciadas a olho nu ou pelo microscópio.​(3) 
As ​substâncias puras são aquelas formadas por apenas uma variedade de ​molécula​. Ou seja, 
todas as moléculas são iguais. Por conta disso, possuem ponto de fusão, solidificação, ​ponto 
de ebulição ​ constantes, e sua composição é bem definida​. 
 
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8. REFERÊNCIAS 
(l) ​FOGUEL, Aline Feltrin; CALDERINI, Marielle Seelig. MÉTODOS DE SEPARAÇÃO 
DE MISTURAS. 2010 
Disponível: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABdzYAL/metodos-separacao-misturas>. Acesso 
em: 10 set . 2018. 
(2) LÍRIA ALVES. ​Separação de misturas: sistema heterogêneo sólido-sólido ​. Disponível 
em < 
http://www.infoescola.com/quimica/separacao-de-misturas-sistema-heterogeneo-solido-solido
/​> Acesso em 10 setembro 
 de 2018. 
(3) ​FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "O que é uma mistura?"; ​Brasil Escola​. Disponível em 
<https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-mistura.htm>. Acesso em 10 
de setembro de 2018.