ATIVIDADE 3 - QUÍMICA EXPERIMENTAL - 532021

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ATIVIDADE 3 - QUÍMICA EXPERIMENTAL - 53/2021 
 
Acadêmico: JEAN CARLOS SOARES PEREIRA R.A. 21056313-5 
Curso: GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 Disciplina: Química Experimental 
 
QUESTÃO 1 
 
O etanol não é um produto encontrado de forma pura na natureza. Para produzi-lo, é 
necessário extrair o álcool de outras substâncias. A forma mais simples e comum de obtê-lo 
é através das moléculas de açúcar, encontradas em vegetais como cana-de açúcar, milho, 
beterraba, batata, trigo e mandioca. O processo que utiliza essas matérias-primas é chamado 
de fermentação, porém há mais duas maneiras de fazer álcool, que consiste em reações 
químicas controladas em laboratório. 
Dentre todas as matérias-primas do etanol presentes na natureza, a cana-de-açúcar é a mais 
simples e produtiva, o que dá ao Brasil uma grande vantagem, visto ser esse o principal 
produto de extração de etanol no país. A produtividade média de geração de etanol por 
hectare de cana, por exemplo, é de 7.500 litros, enquanto a mesma área de milho, principal 
matéria prima do álcool produzido por fermentação nos Estados Unidos, produz 3.000 litros 
do combustível. 
 
O processo de separação de misturas permite separar componentes presentes em misturas 
homogêneas ou heterogêneas, formada por duas ou mais substâncias, sendo que a técnica 
indicada depende do tipo de mistura que se deseja separar. É por meio da adoção destas 
técnicas que se é possível concentrar o produto de interesse comercial a fim de permitir sua 
comercialização. Para a resolução de nossa atividade iremos pesquisar sobre este processo 
industrial, sobre a produção do etanol a partir da cana de açúcar, vias fermentativas. 
 
Iremos emergir em importantes conceitos da química, tais como transformações da matéria, 
processos de separação de misturas, propriedades físicas e químicas. Vamos lá?! 
 
a) Pesquise e descreva como funciona o processo de fermentação utilizada para a produção 
do etanol pelas destilarias em nosso país. Em sua resposta é necessário descrever o nome 
das moléculas utilizadas como matéria-prima, bem como o produto formado. 
 
Através da fermentação é o produzido o álcool utilizado para combustível, que consiste em 
adicionar ao caldo da cana-de-açúcar micro-organismos que quebram moléculas de açúcar 
(C6H12O6), transformando elas em duas moléculas de etanol (2 C2H5OH) mais duas 
moléculas de gás carbônico (2 CO2). 
 
PROCESSO DE FERMENTAÇÃO 
 
Lavagem: A cana de açúcar, chegando às usinas em sua forma pura, é colocada em uma 
esteira rolante. Lá, ela é submetida a uma lavagem que retira sua poeira, areia, terra e outros 
tipos de impurezas. Na sequência, a cana é picada e passa por um eletroímã, que retira 
materiais metálicos do produto. 
 
 
 
Moagem: a cana é moída por rolos trituradores, produzindo o melado. Cerca de 70% do 
produto original viram esse caldo, enquanto os 30% da parte sólida se transforma em bagaço. 
Do melado, continua-se o processo de fabricação do etanol, enquanto o bagaço pode ser 
utilizado à geração de energia na usina. 
Eliminação de impurezas: Para eliminar os resíduos presentes no melado (restos de bagaço, 
areia, etc), o líquido passa por uma peneira. Em seguida, ele segue a um tanque para 
repousar, fazendo com que as impurezas se depositem ao fundo – processo chamado 
decantação. Depois de decantar, o melado puro é extraído e recebe o nome de caldo 
clarificado. O último processo de extração de impurezas é a esterilização, em que o caldo é 
aquecido para eliminar os micro-organismos presentes. 
 
Fermentação: Após estar completamente puro, o caldo é levado a domas (tanques) no qual 
é misturado e eles um fermento com leveduras (fungos, sendo mais comum a levedura de 
Saccharomyces cerevisia). Esse microorganismos se alimentam do açúcar presente no 
caldo. Nesse processo, as leveduras quebram as moléculas de glicose, produzindo etanol e 
gás carbônico. O processo de fermentação dura diversas horas, e como resultado produz o 
vinho, chamado também de vinho fermentado, que possui leveduras, açúcar não fermentado 
e cerca de 10% de etanol. 
 
Destilação: Estando o etanol misturado ao vinho fermentado, o próximo passo é separá-lo 
da mistura. Nesse processo, o líquido é colocado em colunas de destilação, nas quais ele é 
aquecido até se evaporar. Na evaporação, seguida da condensação (transformação em 
líquido), é separado o vinho do etanol. Com isso, fica pronto o álcool hidratado, usado como 
etanol combustível, com grau alcoólico em cerca de 96%. 
 
Desidratação: Com o álcool hidratado preparado, basta retirar o restante de água contido 
nele para se fazer o álcool anidro. Essa é a etapa da desidratação, no qual podem ser 
utilizadas diversas técnicas. Um delas é a desidratação, em que um solvente colocado ao 
álcool hidratado mistura-se apenas com a água, com os dois sendo evaporados juntos. 
Outros sistemas, chamados peneiração molecular e pervaporação, utilizam tipos especiais 
de peneiras que retêm apenas as moléculas da água. Após ser desidratado, surge o álcool 
anidro, com graduação alcoólica em cerca de 99,5%, utilizado misturado à gasolina como 
combustível. 
 
Armazenamento: Nesta etapa, o etanol anidro e hidratado são armazenados em enormes 
tanques, até serem levados por caminhões que transportam até as distribuidoras. 
 
b) Após a etapa de fermentação para a produção do produto de interesse, há no meio 
reacional a matéria-prima, misturada com água e o produto de interesse. Neste momento é 
necessário a utilização de técnicas de separação a fim de separar e concentrar o produto de 
interesse, no caso, o etanol. Pesquise e descreva qual o processo de separação que é 
comumente utilizado. 
 
A destilação fracionada que separa uma mistura homogênea de líquido e líquido. No 
caso da água e etanol (O ponto de ebulição da água é 100°C e o ponto de ebulição do 
etanol é 78°C). É realizada através de misturas que apresentam pontos de ebulição 
muito próximos. O liquido com menor ponto de ebulição (etanol) irá evaporar e será 
separado em outro recipiente que permita a sua condensação em liquido novamente, 
restando no recipiente inicial somente a água. 
 
c) Qual a propriedade física empregada no processo de separação acima descrito? 
 
ponto de ebulição 
 
 
 
d) Qual o nome da técnica utilizada para a separação entre a mistura acima mencionada? 
Descreva essa técnica utilizada na química experimental. 
 
Mistura entre dois líquidos miscíveis, usa-se a destilação fracionada. A aparelhagem 
que se costuma utilizar em laboratórios para se realizar a destilação fracionada está 
representada abaixo. Ela é bem parecida com a da destilação simples, porém, a única 
diferença é o uso da coluna de fracionamento. 
 
https://www.preparaenem.com/quimica/destilacao-fracionada.htm 
 
A mistura de líquidos fica inicialmente no balão de destilação, que é aquecido por meio 
de uma manta elétrica. Ambos os líquidos irão evaporar, porém, quando chegam 
à coluna de fracionamento, encontram uma barreira, pois esse condensador possui 
bolinhas ou cacos de vidro ou de porcelana. 
Assim, somente o líquido que tiver menor ponto de ebulição conseguirá passar pela 
coluna de fracionamento, enquanto que o outro irá condensar e voltar para o balão de 
destilação. 
O líquido que passou pela coluna chega ao condensador que está resfriado pela água 
na parte externa e passa para o estado líquido, sendo recolhido no recipiente que fica 
na saída do condensador. 
Se for uma mistura com vários líquidos, basta ir trocando o recipiente para coletar cada 
um. Se os pontos de ebulição de cada um dos líquidos forem conhecidos, basta olhar 
no termômetro para verificar qual está sendo destilado. 
 
e) Qual é o tipo de transformação (física ou química) que ocorre no processo de fermentação? 
E no processo de separação, qual o tipo de transformação existente? 
 
Transformação química, pois essa transformação geralmente ocorre pela ação de 
micro-organismos que produzem substâncias chamadas enzimas, que decompõem os 
alimentos em substânciasquímicas. 
O processo de separação de mistura são transformações físicas, pois não altera a 
natureza da substância. 
 
 
https://www.preparaenem.com/quimica/destilacao-fracionada.htm
https://escola.britannica.com.br/artigo/enzima/481234
 
 
REFERÊNCIAS: 
 
https://www.novacana.com/etanol/fabricacao 
https://www.preparaenem.com/quimica/destilacao-fracionada.htm 
https://www.todamateria.com.br/transformacoes-fisicas-e-quimicas/ 
https://escola.britannica.com.br/artigo/fermenta%C3%A7%C3%A3o/481270 
https://www.todamateria.com.br/destilacao-simples-e-fracionada/ 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/propriedades-materia.htm 
 
https://www.novacana.com/etanol/fabricacao
https://www.preparaenem.com/quimica/destilacao-fracionada.htm
https://www.todamateria.com.br/transformacoes-fisicas-e-quimicas/
https://escola.britannica.com.br/artigo/fermenta%C3%A7%C3%A3o/481270
https://www.todamateria.com.br/destilacao-simples-e-fracionada/
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/propriedades-materia.htm