Quimica Experimental

PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS

1.  INTRODUÇÃO:

Muitos dos materiais encontrados na natureza não são substâncias puras, e sim misturas de mais de um tipo de molécula. Para isolar os componentes de uma mistura, empregamos um conjunto de processos físicos sem alterar a composição das substâncias que formam um sistema. Sendo que é importante, primeiramente, analisar o tipo da mistura e suas propriedades para utilizar o método ou a técnica de segregação mais eficiente. Essas separações 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.

2. TÉCNICA EXPERIMENTAL:

• FILTRAÇÃO SIMPLES E A VÁCUO:

1) MATERIAIS UTILIZADOS:

• Proveta;

• Béquer de 100 ml;

• Aparelho de filtração simples (suporte universal, papel de filtração, funil de vidro, aro para funil);

• Baqueta;

• Aparelho para filtração a vácuo (kitassato, funil de Buncher, papel de filtração, tromba ou bomba de vácuo).

2) REAGENTES UTILIZADOS:

• Solução de CuSO4 0,25M;

• Solução de NaOH 0,5M.

3) PROCEDIMENTOS:

3.1) FILTRAÇÃO SIMPLES:

a) Medir em proveta, 15 ml de solução de CuSO4 0,25M;

b) Medir em outra proveta, 15 ml de solução de NaOH 0,5M;

c) Observar o aspecto das duas soluções e misturá-las em um béquer de 100 ml;

d) Preparar um aparelho para filtração simples e proceder a operação.

3.2) FILTRAÇÃO A VÁCUO:

a) Repetir o procedimento anterior para formação do sistema a ser filtrado;

b) Preparar o aparelho para filtração a vácuo;

c) Proceder a operação;

3.3) RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após a mistura dos compostos, percebemos que o sistema tem duas fases e é heterogêneo. Esse sistema, assim que foi misturado, assumiu uma coloração predominantemente azul (proveniente do Sulfato de Cobre – CuSO4).  Após a filtração, a parte sólida [Cu(OH)2] ficou retida no papel de amianto, separando-se da parte líquida (Na2SO4), provando a eficácia dos dois modos de filtração em questão. Porém, a filtração a vácuo destaca-se em relação à filtração simples por ser muito mais rápida.

• CENTRIFUGAÇÃO:

1) MATERIAIS UTILIZADOS:

• Béquer de 100ml;

• Proveta;

• Baqueta;

• Aparelho de filtração simples (suporte universal, papel de filtração, funil de vidro, aro para funil);

• Tubo de centrífuga;

• Centrífuga.

2) REAGENTES UTILIZADOS:

• Solução 0,1M de K2CrO4;

• Solução 0,1M de BaCl2.

        

3) PROCEDIMENTO PARA CENTRIFUGAÇÃO:

a) Colocar em um béquer de 100 ml (ou de 50 ml), 10 ml de solução 0,1M de K2CrO4. Adicionar em seguida, 10 ml de solução 0,1M de BaCl2. Observe o sistema formado;

b) Tentar separá-los por filtração simples. Anotar o resultado;

c) Repetir novamente o procedimento a);

d) Proceder agora a separação, levando a mistura a um tubo de centrífuga e submetendo-a a centrifugação.

3.1) RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após a mistura dos reagentes, percebemos a formação de um sistema heterogêneo com a coloração, predominantemente amarelada. Ao tentar separá-los por filtração simples, observou-se que o papel de amianto tinha orifícios maiores que as partículas do sólido (BaCrO4), mostrando a ineficácia deste método de separação para este sistema. No entanto, quando esse sistema foi submetido à centrifugação durante 30 segundos, houve a separação dos produtos de acordo com o estado físico e com a densidade, uma vez que o BaCrO4(s) era mais denso que o 2KCL(aq), logo, o sólido depositou-se no fundo do tubo de centrifugação.

• CRISTALIZAÇÃO:

1) MATERIAIS UTILIZADOS:

• Proveta;

• Béquer de 100 ml;

• Bico de Bunsen.

2) REAGENTES UTILIZADOS:

• Solução 0,5M de Pb(NO3)2

• Solução 0,5M de KI

3)  PROCEDIMENTO PARA CRISTALIZAÇÃO:

a) Medir em uma proveta, 15 ml de solução 0,5M de Pb(NO3)2;

b) Medir em outra proveta, 15 ml de solução 0,5M de KI;

c) Observar as soluções e proceder a mistura em béquer de 100 ml;

d) Aquecer a mistura resultante até dissolução de parte da fase sólida;

e) Deixe esfriar lentamente e observar, ao final da aula, o aspecto do sistema.

3.1) RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após a mistura dos dois reagentes (incolores), observamos a formação de um sistema heterogêneo de cor amarelada, em virtude da presença do PbI2, aconteceu de forma muito rápida, dando origem à uma estrutura amorfa. Após aquecer a misturar e retirar do bico de Bunsen, o resfriamento lento fez com que a formação de cristais acontecesse de forma mais ordenada, algo parecido com escamas, com um tempo de formação suficiente para que haja uma melhor organização entre os íons, formando um retículo cristalino mais bem arranjado. Esses novos e mais bem arranjados cristais de PbI2 que decantam são brilhantes.

• RECRISTALIZAÇÃO:

1) MATERIAIS UTILIZADOS:

• Béquer de 100 ml;

• Aparelho de filtração simples (suporte, papel de filtração, funil de vidro, aro para funil);

• Bico de Bunsen.

2) REAGENTES UTILIZADOS:

• Solução saturada de CuSO4.

3) PROCEDIMENTOS PARA A RECRISTALIZAÇÃO:

a) Colocar em um béquer de 100 ml, 30 ml de solução saturada de CuSO4;

b) Filtrar a solução saturada e anotar os resultados;

c) Proceder a evaporação da água, aquecendo o filtrado em bico de Bunsen e deixando a ebulição reduzir o volume para cerca da metade (aproximadamente 15 ml);