Baixe Separação dos componentes de uma mistura e outras Trabalhos em PDF para Química experimental, somente na Docsity!
Sumário
- Introdução......................................................................................................................
- Objetivos........................................................................................................................
- Materiais e Métodos......................................................................................................
- 3.1. Materiais.................................................................................................................
- 3.2. Procedimento Experimental..................................................................................
- 4 Resultados e Discussão...............................................................................................
- Conclusão....................................................................................................................
- Referências..................................................................................................................
1. Introdução Cotidianamente atribuímos à nomeação de mistura para toda e qualquer substância que possua uma fase, ou seja, que se apresente homogênea. Entretanto, para a química esta definição é especificamente para compostos formados por mais de um elemento. Desta forma, a partir das misturas obtêm-se diversos produtos e subprodutos^1 , em que em suas composições químicas tem a presença de variados tipos de substâncias, levando a uma necessidade de identificá-los, para isso utiliza-se de técnicas a fim de obter a separação dos elementos, e então extraí-los e detectar o tipo de composto que se trata, sendo assim, há diferentes métodos para cada tipo de mistura. Como se pode notar em: A separação dos componentes de uma mistura ou a eliminação das impurezas que acompanham uma substância são tarefas fundamentais e comuns em química e dependem das propriedades individuais dos componentes da mistura, como o ponto de ebulição, a solubilidade, a densidade, etc. São então diversos os processos existentes para separar os componentes de uma mistura, sendo todos eles processos físicos que não alteram a natureza dos componentes que se pretendem separar. (Morais, 2012, p.12) Para o seguinte experimento de separação de três componentes (Naftaleno: C 10 H 8 ; Cloreto de Sódio: NaCl e a Areia: SiO 2 ), teremos a demonstração de alguns métodos, na seguinte ordem: Sublimação: A amostra é aquecida até sua fase gasosa, porém não passa pelo estado líquido. Extração: Método em que a separação ocorre através do coeficiente de solubilidade, ou seja, utiliza-se de um líquido para dissolver um dos componentes sólidos da mistura, restando o outro elemento participante. Filtração: Neste processo, há a separação de um líquido e sólido, por meio de um meio permeável, que deixe apenas a parte solida, tais como filtros. Evaporação: Processo pelo o qual a amostra é aquecida a certa temperatura, passando pela a etapa de evaporação, até que se obtenha um produto. Decantação: Consiste no método de separar um líquido e de um sólido, no qual a mistura será heterogênea, assim o sólido permanecerá no fundo recipiente. (^1) Produto secundário, obtido após o produto principal, seja de forma acidental ou resíduo da separação.
Figura 1 - Sistema de sublimação Etapa 3: Ligou-se o bico de bunsen e aqueceu-se a amostra aos poucos, por cerca de 10 minutos, não deixando que a água do vidro de relógio entrasse em contato com a amostra da cápsula; 3.2 – Com o auxílio de uma pipeta de Pasteur descartável, sugou-se a água que se formava no vidro de relógio; 3.3 – Após o tempo determinado, removeu-se com cuidado o gelo que ainda restava; 3.4 – Com a espátula retirou-se o sublimado formado (Figura 2), na parte inferior do vidro de relógio, transferindo o sólido para uma placa de Petri; Figura 2 - Sublimado formado.
3.5 – Secou-se o vidro de relógio, e com o auxilio do bastão de vidro misturou-se o conteúdo ainda restante da cápsula; 3.6 – Repetiu-se o processo de sublimação 3 vezes, até que se percebesse a não mais formação de sublimado; 3.7 – Deixou-se a cápsula com a amostra restante (4) esfriando até que atingisse a temperatura ambiente, para pesá-la novamente; 3.8 – Calculou-se o peso do naftaleno sublimado (5), através da subtração de (2) – (4) = (5). Etapa 4: Mediu-se 25 mL de água destilada em uma proveta graduada, adicionando-a no sólido ainda restante na cápsula (NaCl + SiO 2 ) (Figura 3); Figura 3 - Cápsula com sólido restante e água destilada.
4.5 – Após o aquecimento da cápsula (recipiente 1), filtrou-se o restante do conteúdo (Figura 6). Utilizando-se de mais 7 ml de água destilada para auxiliar a remoção do sólido do recipiente 1; Figura 6 - Processo de filtração do recipiente 1 Etapa 5: Aqueceu-se lentamente o béquer 1, com o auxílio do bico de bunsen e a tela de amianto (Figura 7), até que evaporasse todo o líquido, sobrando apenas o NaCl (Figura 8); Figura 7 - Béquer 1 com o conteúdo filtrado sendo aquecido
Figura 8 - Produto formado Cloreto de sódio (NaCl) 5.2 – Esperou-se o béquer esfriar até que atingisse a temperatura ambiente e o pesou novamente (7); 5.3 – Calculo-se o peso do NaCl recuperado(8), por meio da subtração de (6) – (7)= (8). Etapa 6: Pesou- se um béquer limpo e seco de 150 ml ( béquer 2)(9); 6.2 – Transferiu-se o conteúdo do papel filtro (Areia- SiO 2 ) para o béquer 2, com auxílio da água destilada para que houvesse total remoção, e agitou-se o conteúdo com o bastão de vidro (Figura 9); Figura 9 - Areia (SiO 2 ) com água destilada 6.3 – Aqueceu-se o béquer 2 lentamente (Figura 10), até que o líquido evaporasse e restasse apenas a areia (Figura 11);
3 = (2) - (1) Mistura (amostra) 1,4145g 4 Cápsula + amostra após sublimação 75,3969g 5 = (2) - (4) Naftaleno 0,6807g 6 Béquer^1 66,6476g 7 Béquer^1 + NaCl 66,9333g 8 = (7) – (6) NaCl 0,2807g 9 Béquer^2 66,9251g 10 Béquer^2 + SiO2(areia) 67,3062g 11 SiO2(Areia) 0.3811g 12 = (5) + (8) + (11) Sólidos Recuperados 1,3475g Tabela dos Cálculos em porcentagem do rendimento de sólidos recuperados: Material Analisado Cálculo Percentual Rendimento dos Sólidos Recuperados [(12) / (3)] x 100 [(1.3475) / (1.4145)] x 100
Naftaleno [(5) / (3)] x 100 [(0.6807) / (1.4145)] x 100
NaCl [(8) / (3)] x 100 [(0.2807) / (1.4145)] x 100
SiO2 (areia) [(11)/ (3)] x 100 [(0.3811) / (1.4145)] x 100
A partir da análise dos resultados retratados nas duas tabelas acima, entende-se que certos fatores podem ter ocasionado a perda de material, seja na raspagem do vidro relógio, escape do naftaleno do béquer na forma de vapor pelo orifício formado entre a cápsula e o vidro relógio, o manuseio incorreto dos materiais e, as correntes de ar formadas no laboratório, são alguns dos principais fatores. Identificou-se uma perda na massa final da areia (SiO 2 ) em relação a massa inicial calculada da mistura. Uma explicação plausível para essa constatação pode estar associada ao processo de secagem da mistura após a condensação do naftaleno, na retirada da água da areia que pode não ter evaporado completamente ou no ponto de ebulição dessa substância, pois o solido pode ter sido espirrado para fora do béquer no momento do aquecimento. Portanto, verifica-se que a perda total do processo corresponde a 5%. Todavia o rendimento experimental calculado é equivalente a 95%.
5. Conclusão Pode-se perceber que com está pratica experimental, obtivemos mais conhecimento sobre o manuseio, de forma correta, das vidrarias e alguns métodos de separação de
mistura. Sendo esses; Sublimação, filtração e evaporação e aprenderam-se os casos em que esses métodos são aplicados, ou seja, antes de utilizar devem-se identificar as características de cada mistura. No entanto, analisando os dados coletados no experimento, percebeu-se que o rendimento dos sólidos recuperadosfoi de 95%, diferente da porcentagem na teoria que deveria ser 100%. Diante disso, compreendem-se que pelo fato do experimento não ter sido executado em sistema fechado e, pelas falhas humanas, as alterações nos valores da massa de cada um dos componentes da mistura são inevitáveis, tais como, as correntes de ar, secagem insuficiente, perda de vapor pelos orifícios e aferição incorreta. Portanto, o processo de separação de misturas é essencial na realização dos processos industriais. Conhece-los e sabe identificar as possíveis causas para as perdas, significa maximizar a produção de uma indústria.
6. Referências [1] MORAIS, V. A. C. Processos Físicos de Separação dos Componentes de uma mistura. 2012. Tese (Mestrado- Química) - Programa de mestrado e estagio, Covilhã, p.12-15, 2012. Disponível em: https://ubibliorum.ubi.pt/bitstream/10400.6/3229/1/Tese %20Final%20-%20C.M.%20%28II%29.pdf. Acesso em: 30/03/ 2019. Disponível em https://www.ebah.com.br/content/ABAAAgB68AG/relatorio- experimento-2-separacao-misturas, acesso em 31/03/2019. Disponível em https://www.passeidireto.com/arquivo/16274955/relatorio-3-separacao, acesso em 31/03/2019.
