Relatório Química Geral I- Métodos de Separação

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UECE-Universidade Estadual do Ceará
FACEDI – Faculdade de Educação de Itapipoca – Química Geral I – 2018.1
O Deslumbrar das Separações
Leonardo de SOUSA
Tafarel GOMES
Universidade Estadual do Ceará/Faculdade de Educação de Itapipoca
Relatório de Trabalho para Química Geral I
Prof. Sávio Magalhães
RESUMO
As substancias são encontradas na natureza em forma de misturas homogenias (apenas uma fase) ou heterogenias (duas ou mais fases). Para obtenção de alguns componentes é necessário exercer uma ou mais separações, que podem ser feitas de diferentes métodos, quando é realizada uma separação de misturas ocorre um isolamento de seus componentes. Na aula prática realizada foi proposto a utilização de alguns tipos de separações; Filtração, Decantação, Cromatografia, Extração por solventes, Centrifugação e Destilação. Por meio de algumas vidrarias, aparelhos, reagentes e com o auxílio do professor e monitora responsáveis foi possível conduzir os experimentos citados na metodologia desse trabalho. Com as pesquisas pré e pós laboratoriais conseguiu-se identificar os tipos de separações e chegar a resultados e conclusões satisfatórias em cada experimento realizado.
PALAVRAS-CHAVE: Mistura; Separações; Solubilidade; Densidade.
INTRODUÇÃO
	Como químicos, é importante conhecer e saber como aplicar métodos de separação de misturas, já que é extremamente difícil encontrar substancias puras na natureza, tanto é que geralmente elas são produzidas em laboratório por processos fracionários de misturas ou métodos de separação.
	Os sistemas são classificados em dois tipos: Sistemas Homogêneos e Sistemas Heterogêneos. Os homogêneos apresentam apenas uma fase (Exemplo: Água + Sal), enquanto os sistemas heterogêneos apresentam duas ou mais fases (Exemplo: Água + Óleo). Fase é cada porção que apresenta aspecto visual uniforme. É importante conhecer o tipo de sistema, mas além disso também é essencial saber a natureza dos elementos químicos que formam a mistura assim como conhecer a densidade, temperatura e solubilidade dos elementos. Tomando conhecimento disso é possível avaliar as misturas e analisar qual método de separação será mais adequado para cada contexto, já que cada método tem suas particularidades e aplicações exclusivas.
Para que seja possível trabalhar com essas substancias separadamente esses métodos serão muitas vezes necessários e úteis. Alguns desses métodos foram utilizados na aula pratica realizada, entre eles estão a separação entre sólidos insolúveis e líquidos(Filtração), separação entre substancias que apresentam densidade diferente(Decantação), a identificação de substancias e de separação-purificação de misturas(Cromatografia), separação entre substancias solidas de substancias líquidas através de seu ponto de ebulição (Destilação Simples) e a Extração por Solvente que é um método feito para transferir um soluto de um solvente para outro, pois o soluto vai tender a se dissolver no solvente que ele apresenta mais afinidade.
Cada uma dessas técnicas foi trabalhada e estudada na prática com um aprofundamento maior a partir de pesquisas além da sala de aula.
OBJETIVOS
O trabalho aqui exposto, teve como principais objetivos o aperfeiçoamento da habilidade de manipular equipamentos e vidrarias normalmente utilizadas em laboratório de química, por meio do estabelecimento de atividades a fim de separar substancias químicas usando diferentes métodos de separação. Separando materiais pela solubilidade em água, pela miscibilidade e isolando materiais em função da reatividade. Com o intuito também de calcular a composição percentual dos materiais em cada caso.
METODOLOGIA
Usou-se as seguintes vidrarias: béquer de 50ml, papel filtro, funil de vidro, placa de petri, proveta de 50ml, pipeta graduada de 10ml, tubo de ensaio e pisseta. Alguns artefatos tecnológicos; balança analítica, estufa, centrifuga. E ainda alguns reagentes: Dois sais (Cloreto de Sódio-NaCl e Carbonato de Cálcio-CaCO3), Hidróxido de Sódio NaOH, Água, Gasolina, Hexano, Iodo+KI, Sulfato de Cobre-CuSO4, Cloreto de Magnésio-MgCl2, Etanol e uma solução aquosa colorida (suco artificial).
	No primeiro procedimento tarou-se um béquer de 50ml em uma balança analítica e em seguida acrescentou-se a este 5,1326g de uma mistura de dois sais (Cloreto de Sódio e Carbonato de Cálcio). Em seguida acrescentou-se 20ml de água e mexeu-se por cerca de 5 minutos. Pesou-se o papel filtro seco e o instalou em um sistema que possuía um funil em uma argola em um suporte universal, com um béquer na saída do funil. Adicionou-se a mistura neste sistema. Ao fim de toda a filtração colocou-se o papel filtro em uma estufa por alguns minutos, após todo o liquido ter sido evaporado pesou-se novamente o papel.
	No segundo procedimento colocou-se 10ml de água em uma proveta de graduação de 50 ml, em seguida inseriu-se 10 ml de gasolina com uma pipeta de 10 ml. Agitou-se o sistema e o deixou em repouso por alguns minutos. (Todo esse procedimento foi feito na capela do laboratório).
	No terceiro procedimento preparou-se um sistema com 2,0 ml de água e 2,0 ml de Hexano em um tubo de ensaio, adicionou-se 5 gotas de uma solução de Iodo e o agitou por cerca de dois minutos. Preparou-se em um outro tubo de ensaio o sistema de água e hexano, adicionando dessa vez 5 gotas de sulfato de cobre(CuSO4), ao invés do Iodo+KI.
	No quarto procedimento introduziu-se 3,0 ml de uma solução aquosa de NaCl e MgCl2, em um tubo de ensaio. Adicionou-se em seguida 20 gotas de Hidróxido de Sódio. Colocou-o em seguida em uma centrifuga por alguns minutos.
	No quinto procedimento adicionou-se uma pequena quantidade de ml de Etanol em um béquer, em seguida fez-se 3 pontos horizontais com canetinhas de cores diferentes em um pedaço de papel filtro e o colocou no recipiente sem permitir que o solvente entrasse em contato com as marcas da tinta.
	No sexto procedimento montou-se um sistema de destilação, improvisado. Colocou-se um tubo de ensaio com alguns ml de “suco artificial”, em um suporte universal preso por uma garra, agregou-se a esse tubo uma rolha com um pequeno pedaço de mangueira de aproximadamente 5 centímetros de comprimento, interligando a um outro tubo de ensaio que estava em um béquer com água gelada. E o tubo que continha o suco artificial foi aquecido com um lampião improvisado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
	No primeiro experimento após ter realizado os procedimentos citados na metodologia, restou no papel filtro apenas o carbonato de cálcio já que ele é praticamente insolúvel em água, o cloreto de sódio se dissolveu e junto com a água foi totalmente filtrado para o béquer. Ao pesar novamente o papel filtro agora com o carbonato de cálcio notou-se uma variação no peso, obtendo os resultados expressos na tabela 1.
	TABELA REFERENTE AOS RESULTADOS DO 1º EXPERIMENTO
	Materiais
	Peso(g)
	Peso do CaCO3(g)
	Béquer 50 ml
	31,3031
	
3,4463
	NaCl+CaCO3
	5,1326
	
	Papel Filtro (seco)
	0,6923
	
	Papel Filtro (Com CaCO3)
	4,1386
	
Tabela 1
No segundo caso após o sistema ter sido agitado ele apresentou duas fases, uma com gasolina e a outra com o etanol sendo dissolvido na água, a gasolina que antes marcava 10 ml agora estava numa marcação de 6,1 ml, ou seja, os outros 3,9 ml era o etanol que estava contido nela. O etanol por ser uma substancia que apresenta uma parte de sua formula molecular apolar tem a capacidade de se dissolver na gasolina, porém ele também apresenta uma maior parte polar, por isso tem uma maior afinidade para se dissolver na água, dessa forma ele foi atraído da gasolina para a água.
No terceiro experimento manipulando o primeiro sistema, observou-se que mesmo o hexano e água sendo incolores apresentou duas fases, o hexano na fase 1 e a água por ser mais densa ficou na fase 2. Ao misturar o Iodo+KI a solução passou a apresentar cores distintas e fracas, ao agitar elas se intensificaram. Houve uma transferência de cargas eletrônicas da água para a molécula de iodo, resultando em uma coloração castanha,e o hexano ao receber iodo ficou rosa. O sistema está exibido na imagem 1: 
Imagem 1
Já no segundo sistema o sulfato de cobre não teve reação com o hexano, porém com a água ocasionou uma coloração azul claro. Pois o sulfato de cobre é polar, assim reagindo apenas com substancias polares.
Na quarta atividade depois de retirar o tubo de ensaio da centrifuga contendo o sistema notou-se que uma parte havia se solidificado e por ser mais densa ficou na segunda fase, um composto gelatinoso e instável, tal composto era formado de cloreto de magnésio e o cloreto de sódio inconsistente por estar em contato com hidróxido de sódio. Enquanto a primeira fase continha apenas água.
No quinto experimento o etanol contido no béquer foi subindo no papel filtro, passando pelas tintas, revelando dessa maneira quais as cores usadas para fazer a coloração inicial do pincel.
No sexto caso depois do preparar o equipamento (abaixo na imagem 2), passou-se alguns minutos aquecendo o suco artificial, até que o liquido começou a ferver, com isso o vapor seguiu por uma pequena mangueira que estava ligado a um tubo de ensaio localizado dentro de um béquer que continha água gelada, dessa forma o vapor chegava ao tubo de ensaio e era condensado, transformando-se em água destilada.
Imagem 2
CONCLUSÃO
Com base nos resultados e pesquisas realizadas dentro e fora do laboratório, foi possível concluir que para cada procedimento a ser realizado com o intuito de separar substancias existe um método de separação adequado e uma forma específica de aplica-lo. Dessa maneira, concluiu-se que ao misturar substancias diferentes elas podem apresentar dependendo de suas propriedades reações químicas distintas. Como é o caso do segundo experimento, no qual o etanol contido na gasolina foi absorvido pela água por apresentar maior afinidade com ela, além do mais foi possível constatar que a gasolina utilizada estava fora dos padrões da Agencia Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis(ANP) pois apresentava 39% de etanol em sua composição enquanto sua marca padrão é 25%. Com essas seis atividades conseguiu-se aperfeiçoar as habilidades com vidrarias e equipamentos laboratoriais.
REFERÊNCIAS
FORGAÇA, Moléculas orgânicas polares e apolares, Mundo Educação, Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/moleculas-organicas-polares-apolares.htm>. Acesso em: 05 de set. 2018.
CARVALHO, Química do Iodo, Ebah, Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgtD4AL/quimica-iodo>. Acesso em: 05 de set. 2018.
MARCONDES, Cromatografia, InfoEscola, Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/cromatografia/>. Acesso em 11 de set. 2018.
TODA MATÉRIA, Separação de misturas, Toda Matéria, Disponível em: 
<https://www.todamateria.com.br/separacao-de-misturas>. Acesso em: 11 de set. 2018.
RESUMO ESCOLAR, Extração com solventes: simples e múltipla, Resumo Escolar, Disponível em: <https://www.resumoescolar.com.br/quimica/extracao-com-solventes-simples-e-multipla/>. Acesso em 11 de set. 2018.
SOUZA, Misturas Homogêneas e Heterogêneas, Mundo Educação, Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/misturas-homogeneas-heterogeneas.htm>. Acesso em 11 de set. 2018.