EXPERIMENTO VI_ SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA HETEROGÊNEA - FILTRAÇÃO SIMPLES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE TECNOLOGIA - CTEC
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ANA CARLA BORGES
MATHEUS HENRIQUE
PEDRO HENRIQUE ASSUNÇÃO
PEDRO CHAGAS
EXPERIMENTO VI: SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA HETEROGÊNEA - FILTRAÇÃO
SIMPLES
MACEIÓ-AL
07 de setembro de 2021
ANA CARLA BORGES
MATHEUS HENRIQUE
PEDRO HENRIQUE ASSUNÇÃO
PEDRO CHAGAS
EXPERIMENTO VI: SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA HETEROGÊNEA - FILTRAÇÃO
SIMPLES
Relatório do experimento VI (Separação de
uma mistura heterogênea - filtração simples)
realizado sob orientação da professora
Fabiane Galdino, como requisito avaliativo da
disciplina de laboratório de química.
MACEIÓ-AL
07 de setembro de 2021
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO……………………………………………………………………………………...4
1.1 TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS …………………...4
1.1.1 FILTRAÇÃO…………………………………………………………………………...4
1.1.2 FILTRAÇÃO À VÁCUO ……………………………………………………………...4
1.1.3 DECANTAÇÃO ……………………………………………………………………….5
1.1.4 CENTRIFUGAÇÃO …………………………………………………………………..5
1.1.5 FUNIL DE SEPARAÇÃO ……………………………………………………………5
1.1.6 DISSOLUÇÃO FRACIONADA ……………………………………………………...5
1.1.7 SEPARAÇÃO MAGNÉTICA………………………………………………………….6
1.1.8 SUBLIMAÇÃO………………………………………………………………………....6
2 OBJETIVOS………………………………………………………………………………………...7
3 PRÉ-TESTE ………………………………….……………………………………………………..8
4 DISCUSSÕES E RESULTADOS………………………………………………………………..10
5 PÓS-TESTE....................................................................................................................... 13
6 CONCLUSÃO……………………………………………………………………………………..17
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………………...18
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1 INTRODUÇÃO
Ao analisar substâncias, é importante considerar do que é formado, pois a maioria não
envolve substâncias puras mas sim misturas de duas ou mais substâncias, que dependendo de
quais sejam, podem apresentar um aspecto visual de fases.
Misturas que se apresentam como uma fase única são nomeadas de misturas
heterogêneas, enquanto aquelas que apresentam duas fases ou mais são nomeadas de misturas
heterogêneas.
Entender o tipo de mistura auxilia no processo de separação dos elementos, em vista
que há vários tipos de métodos que podem ser utilizados. Um exemplo de método de
separação para misturas heterogêneas envolvendo uma substância no estado líquido e outra
no estado sólido é a filtração, que utiliza um equipamento com a finalidade de filtrar a
substância, fazendo alguns elementos ficarem retidos no filtro enquanto outros elementos
escoam por ele.
Para escolher o método de separação de misturas adequado é importante conhecer um
pouco da mistura, como por exemplo, se ela é heterogênea (mistura com duas ou mais fases)
ou homogênea (mistura com apenas uma fase). Para isso existem técnicas para fazer a
separação dessas misturas tendo em vista a sua composição.
1.1 TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS
1.1.1 FILTRAÇÃO
Usada para separar misturas sólido-líquido ou sólido-gás. No caso mais
simples utilizamos um papel como filtro onde as partículas sólidas ficam
retidas e o líquido escoa. Para o tratamento da água canalizada que recebemos
em casa, por exemplo, essa água passa por filtro de areia, onde este retém
partículas sólidas presentes na água.
1.1.2 FILTRAÇÃO À VÁCUO
Em casos onde a filtração é muito lenta, ou seja, a parte líquida leva
muito tempo para escoar, pode-se acoplar uma bomba de vácuo ao
equipamento para acelerar o processo.
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1.1.3 DECANTAÇÃO
Pode ser usada para separar sólidos de líquidos ou líquidos imiscíveis
entre si, como por exemplo, água e óleo. Para a separação de um sólido e um
líquido se deixa a mistura em repouso e por ação da gravidade o sólido irá se
depositar no fundo. Para retirar a parte líquida, podemos verter
cuidadosamente o recipiente, para retirar a parte líquida, ou ainda, podemos
utilizar um sifão, no processo conhecido como sifonação.
1.1.4 CENTRIFUGAÇÃO
Caso a decantação seja muito lenta, é possível acelerar o processo
através do uso de uma centrífuga. Nesse processo, as misturas são colocadas
em tubos de ensaio que são encaixados na centrífuga. Esta gira rapidamente
forçando a parte mais densa da amostra a se depositar no fundo do recipiente.
Através desse processo é possível separar uma amostra de sangue em três
fases: plasma; glóbulos brancos e plaquetas; glóbulos vermelhos.
1.1.5 FUNIL DE SEPARAÇÃO
Para separação de misturas entre dois líquidos imiscíveis, utiliza-se
uma vidraria chamada funil de separação ou funil de decantação. O líquido
mais denso ficará no fundo e para retirar o componente mais denso basta abrir
a torneira do funil.
1.1.6 DISSOLUÇÃO FRACIONADA
Essa técnica separa uma mistura formada por dois sólidos, onde apenas
um deles é solúvel em determinado solvente. Por exemplo, se quisermos
separar uma mistura de areia e sal de cozinha (cloreto de sódio), adicionamos
água à mistura, onde sabemos que o sal irá se dissolver e a areia não. Podemos
prosseguir com a separação, filtrando (onde a areia ficará retida no papel),
seguida por uma evaporação da água, restando apenas o sal.
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1.1.7 SEPARAÇÃO MAGNÉTICA
Separação de sólidos quando um dos componentes possui propriedades
magnéticas, como é o caso das partículas de ferro. Para tanto, utiliza-se um
ímã ou eletroímã.
1.1.8 SUBLIMAÇÃO
Separação de sólidos quando um deles sofre sublimação (passagem do
estado sólido para estado gasoso, sem passar pelo estado líquido) por meio de
aquecimento ou não. Esse é um processo pelo qual se purifica o iodo, onde
este sublima com aquecimento.
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2 OBJETIVOS
Este experimento visa mostrar como são feitas as misturas heterogêneas e a
identificação delas, executar as técnicas essenciais de laboratório e criar melhor percepção
das diversas vidrarias utilizadas num processo de separação de misturas heterogêneas.
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3 PRÉ-TESTE
Após realizar a leitura do assunto, foi respondido o pré-teste, cuja as respostas podem
ser visualizadas a seguir:
Figura 1 - Resolução da questão 1 do pré-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Figura 2 - Resolução da questão 2 do pré-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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Figura 3 - Resolução da questão 3 do pré-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Figura 4 - Resolução da questão 4 do pré-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Figura 5 - Resolução da questão 5 do pré-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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4 DISCUSSÕES E RESULTADOS
O filtro exerce uma função que consiste em ser um meio filtrante para separação das
duas substâncias utilizadas no experimento (CuSO4 e SiO2). Pode ser observado pelas figuras
6 e 7 que após o experimento, o filtro reteve uma das substâncias, o SiO2, que possui, pelo
resultado encontrado, partículas de tamanho superior aos poros do filtro. Já o CuSO4, possui
partículas menores que os poros do filtro, uma vez que atravessou o filtro e repousou no
béquer. Então, se o tamanho de um sólido for muito pequeno, um outro filtro de maior
porosidade não seria capaz de retê-lo, fazendo com que o experimento não executasse a
separação.
Figura 6 - Filtro de papel no suporte após realizar o experimento.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Figura 7 - Dióxido de silício retido pelo filtro após o experimento.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Como trata-se de um tipo de papel com elevado grau de celulose e, em alguns casos,
algodão. Os papéis de filtro distinguem-se uns dos outros pela dimensão dos seus poros.
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Como é óbvio, quanto maior a dimensão das porosidades do papel, menos eficiente será o
filtro. No entanto, é necessário ponderar a relação entre a eficiência da filtração e o tempo em
que ela decorrerá. Quanto maiores forem os poros menor o tempo que demora a filtração.
Então, a eficiência da filtragem depende do uso do material adequado, para que se obtenha
resultados satisfatórios.
Foram observadas através do uso do béquer, duas fases, como revela a figura 8, com
uma mistura heterogênea entre as substâncias:
Primeira fase: Solução aquosa de Sulfato de Cobre II a 0,3 mol.L-1 (0,3M)
Segunda fase: Dióxidode silício (SiO2).
Figura 8 - Fases da mistura vista pelo béquer.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Encontre-se, no experimento, o precipitado de SiO2. Tendo em vista que após realizar
a mistura dos componentes, o SiO2, não dissolveu na solução de CuSO4 , formando no fundo
do béquer o precipitado de SiO2.
Após a filtragem, somente as partículas com dimensões menores que os poros do
filtro, encontravam-se no béquer. A solução líquida encontrada no béquer, claramente,
tratava-se da solução aquosa de sulfato de cobre, como revela a figura 9, visto que o dióxido
de silício é uma substância sólida em forma de pó e por suas partículas serem maiores que os
poros do filtro, ela não encontrava-se no béquer, e sim, retida do papel de filtragem. Como a
dimensão dos poros de qualquer papel de filtro situa-se geralmente na ordem da milésima
parte do milímetro – o micrômetro (µm), 10-6 m. Cada experimentalista deverá decidir que
papel de filtro deve utilizar, de acordo com as dimensões das partículas dos precipitados que
ele terá que filtrar.
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Figura 9 - Substância vista pelo béquer após a filtração.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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5 PÓS-TESTE
Após realizar o experimento, foi respondido o pós-teste, cuja as respostas podem ser
visualizadas a seguir:
Figura 10 - Resolução da questão 1 do pós-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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Figura 11 - Resolução da questão 2 do pós-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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Figura 12 - Resolução da questão 3 do pós-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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Figura 13 - Resolução da questão 4 do pós-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
Figura 14 - Resolução da questão 5 do pós-teste.
Fonte: autor da pesquisa (2021).
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6 CONCLUSÃO
Como já discutido anteriormente, a filtração simples consiste em uma separação de
substâncias de acordo com a composição e dimensão das partículas que formam essas
substâncias. No caso do sulfato de cobre, observou-se que as moléculas são menores e mais
espaçadas que os poros do filtro, já que após a filtragem, a solução encontrava-se no béquer.
Já o dióxido de silício, encontrava-se no filtro, uma vez que suas partículas são maiores que
os poros do filtro e por seu estado sólido. Pode-se concluir, então, que soluções aquosas terão
uma maior facilidade para passar pelo filtro, enquanto soluções mais densas e sólidas,
carregam uma grande probabilidade de ficarem retidas no filtro.
Portanto, para a separação de misturas heterogêneas por filtragem simples, com o uso
de duas fases, conclui-se que existe uma grande probabilidade de obter resultados
satisfatórios e conclusivos.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ribeiro, D., (2015) Papel de Filtro, Rev. Ciência Elem., V3(1):088
Resumo Teórico – Separação de Misturas Heterogêneas: Separação de misturas – Parte I.
Kuadro | nada resiste ao trabalho. 2018. Disponível em:
https://www.kuadro.com.br/posts/separacao-de-misturas-heterogeneas/. Acesso em: 7 set.
2021.
ALGETEC. SEPARAÇÃO DE MISTURA HETEROGÊNEA - FILTRAÇÃO SIMPLES.
Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/2/613759eacb08c.html. Acesso em: 7
set. 2021.