quarta-feira, 20 de maio de 2015

Separação de Misturas - 1 ano (2015)

Separação de misturas

Em química, separações de misturas são utilizadas para decompor misturas de substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.

Métodos

Tamisação ou Peneiração

A peneiração é um método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-sólido, onde o tamanho da partícula é o responsável pela separação, ou seja, utiliza-se uma peneira que permite que alguns sólidos pequenos passem, e uma pequena quantidade de partículas grandes ficam retidas na peneira, que separa através do seu tamanho, ou melhor, do tamanho da malha da peneira. É usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes. São usadas peneiras que tenham malhas diferentes.



Levigação

Na levigação é utilizada uma corrente de água para carregar as partes menos densas da mistura. Utiliza-se esse processo na separação da areia do ouro nos garimpos. A areia, a parte menos densa, é levada pela água, deixando apenas o ouro.



Centrifugação

Este método é muito utilizado nos laboratórios de análises clinicas. Por exemplo, para realizar exames de sangue é necessário separar o plasma dos elementos figurados. O sangue é colocado em tubos de ensaio e estes são dispostos num aparelho, geralmente elétrico chamado centrífuga ou centrifugador. Quando o centrifugador é acionado, os tubos de ensaio giram em alta velocidade e os elementos figurados, por serem mais densos que o plasma, são lançados para a extremidade dos tubos, separando-se do plasma.



Decantação

É um método muito simples para separar misturas heterogêneas. A decantação aproveita as diferenças de densidade das substâncias para separá-las. Primeiro a mistura deve ficar em repouso por algum tempo, para que as partículas mais densas se depositem no fundo. Em seguida, retira-se o liquido com cuidado, passando-o para outro recipiente. Quando o liquido é retirado por meio de um sifão, o processo de retirada é denominado sifonagem.



Dissolução fracionada

Método em que apenas um dos componentes da mistura dissolve-se em um líquido. Por exemplo, Sal e Areia. Primeiramente o sal é dissolvido, despejando-se um pouco de água na mistura. Em seguida filtra-se a mistura separando a areia da solução de sal. O sal finalmente é obtido por outros meios, como por destilação ou evaporação.

Evaporação

É usada quando há interesse somente na fase sólida, sendo liquida então desprezada. Para produzir cloreto de sódio (Sal) a partir da água do mar, utiliza-se a técnica da evaporação. Essa técnica se inicia pelo represamento da água do mar em grandes tanques, pouco profundos, cavados na areia, chamados de salinas. A água armazenada nas salinas vai evaporando pela ação dos ventos e da energia solar. Como conseqüência, o cloreto de sódio e outros componentes sólidos que se encontram dissolvidos na água do mar começam a se depositar no fundo dos tanques. Quando toda a água evapora, o material sólido é retirado de dentro das salinas e em seguida é amontoado ao lado desses tanques.

Destilação simples

Para separar a mistura de água e sal e recuperar também a água, emprega-se a destilação simples. A mistura é aquecida e a água entra em ebulição, mas o sal não. O vapor de água passa pelo interior de um condensador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, o vapor condensa-se. A água liquida, isenta de sal, é recolhida no recipiente da direita e, ao final, restará sal sólido no frasco da esquerda. O líquido purificado que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.




Destilação fracionada

As misturas homogêneas formadas por dois ou mais líquidos oferecem uma razoável dificuldade para sua separação. A técnica da destilação fracionada pode ser usada com sucesso para separar algumas misturas desse tipo. È uma técnica complexa e sobre ela vamos apresentar apenas uma breve noção. A destilação fracionada é um aprimoramento da destilação simples, na qual uma coluna de vidro cheia de obstáculos é colocada entre o condensador e o balão na qual a mistura é aquecida. Os obstáculos permitem que o componente de menor ponto de ebulição chegue mais rapidamente ao condensador e destile primeiro. Assim que ele destilar totalmente, destilará o próximo componente liquido da mistura, que é recolhido em outro frasco. E assim por diante.



Catação

A catação é um tipo de separação de misturas do tipo "sólido-sólido". As substâncias são separadas manualmente, com uma pinça, colher, ou outro objeto auxiliador. É utilizada na separação de grãos bons de feijão dos carunchos e pedrinhas. Também é utilizada na separação dos diferentes tipos de materiais que compõem o lixo como vidro, metais, borracha, papel, plásticos que para serem destinados a diferentes usinas de reciclagem.



Flotação

Usa-se a água ou outro líquido para separar sólidos de densidades diferentes, ou seja, o mais denso afunda e o menos denso flutua. É assim que um pó de serragem pode ser separado da areia, por exemplo;



Ventilação

É usado para separar componentes de densidades muito diferentes. A casca do arroz também é separada do grão por ventilação, só que com o uso de máquinas especiais que produzem correntes de ar.

Fusão fracionada

Essa técnica de Separação de Misturas consiste nos diferentes pontos de fusão das matérias. Ou seja, a mistura é aquecida até que um de seus componentes passe para o estado Líquido, podendo assim ser separado do resto da mistura. As ligas metálicas são formadas pela mistura de vários elementos. Como cada elemento tem um ponto de fusão diferente, quando a liga é aquecida cada um irá derreter e se separar em um momento diferente.

Sublimação

A sublimação é a passagem direta de sólido a gás que sofrem algumas substâncias como o iodo, em determinadas condições de pressão e temperatura. A sublimação pode-se aplicar às soluções sólidas e às misturas, sempre uma das substâncias possa sofrer este fenômeno. Basta aquecer a mistura ou solução à temperatura adequada e recolher os vapores que, quando arrefecem, se vêem submetidos a uma sublimação regressiva, ou seja, passam diretamente de gás a sólido.

Separação magnética

Trata-se de um método de separação específico das misturas com um componente ferromagnético como o cobalto, o níquel e, principalmente, o ferro. Campos magnéticos são aplicados à mistura para reter as suas partículas ou para desviar a sua queda. Ex: areia e limalha de ferro, enxofre e limalha de ferro.
É utilizado para separar do lixo objetos de metal que serão reciclados. Um outro exemplo simples é a separação de linha e agulha


quarta-feira, 13 de maio de 2015

Exercícios: Propriedades da matéria - 1 ano CED 02 - 2015

EXERCÍCIOS SOBRE PROPRIEDADES DA MATÉRIA

Marque a alternativa correta e justifique sua resposta.

1) (UFMG) Uma indústria química comprou certa quantidade de plástico de um fabricante, antes de ser usado, colhe-se uma amostra e submete-se a mesma a uma série de testes para verificações. Um desses testes Consiste em colocar uma fração da amostra num equipamento e aquecê-la até o plástico derreter. A fração sofreu:

a) sublimação
b) solidificação
c) ebulição
d) condensação
e) fusão

2. (VUNESP) Indicar a alternativa que representa um processo químico.

a) dissolução de cloreto de sódio em água
b) fusão da aspirina
c) destilação fracionada do ar líquido
d) corrosão de uma chapa de ferro
e) evaporação da água do mar

3. (UFSC-SP) Considere os processos:

I) Transformação de uma rocha em pó através de pressão
II) Revelação de filme
III) Desaparecimento de bolinhas de naftalina colocadas no armário para matar traças
IV) Obtenção de querosene a partir do petróleo
V) Corrosão de uma chapa de ferro

São exemplos de transformações químicas os processos:

a) I e IV
b) II e V
c) II, IV e V
d) I, IV e V

4. (UNIFOR-CE) Pode-se citar como exemplo de sistema homogêneo a mistura de:

a) mercúrio metálico e água
b) nitrogênio gasoso e vapor d’água
c) poeira e ar atmosférico
d) gelo e água líquida
e) areia e carvão em pó
5. (OSEC-SP) Adiciona-se excesso de água líquida ao sistema formado por cubos de gelo + cloreto de sódio + glicose. Após a fusão completa do gelo, quantos compostos compõem a mistura final obtida?

a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

6. UFAL - Tanto o diamante como a grafita são formados apenas por átomos de carbono, entretanto, diferem bastante na maioria de suas propriedades. Isto é explicado pelo fato de apresentarem diferentes:

a) produtos de combustão
b) estruturas cristalinas
c) massas atômicas
d) núcleos atômicos
e) cargas elétricas

7. (PUC-SP) Considere as substâncias que se seguem e seus correspondentes estados de agregação nas condições ambientes:

I – Cloreto de potássio (sólido).
II – Bromo (líquido).
III – água (líquida).
IV – Monóxido de carbono (gasoso).
V – Nitrogênio (gasoso).

Dentre essas substâncias, aquelas que misturadas em quaisquer proporções sempre formam sistemas monofásicos são:

a) IV e V
b) I e III
c) II e III
d) III e V
e) III e IV

8. UFAL - Considere a tabela abaixo, cujos dados foram obtidos à pressão de uma atmosfera.

DADOS: SUBSTÂNCIA PFº PEº I - 94,3 + 56,7 II - 38,9 + 357 III + 600 + 2000

Sob pressão de uma atmosfera e temperatura de 25º C, as substâncias I, II e III apresentam-se, respectivamente, nos estados:
a) sólido, sólido e sólido
b) líquido, líquido e sólido
c) líquido, líquido e líquido
d) líquido, sólido e sólido
e) sólido, líquido e sólido


9. UFAL - Á temperatura e à pressão ambientes, os componentes, os componentes do ar atmosférico formados por moléculas triatômicas são:

a) hidrogênio e nitrogênio
b) oxigênio e gás carbônico
c) ozônio e vapor d’água
d) hidrogênio e vapor d’água
e) nitrogênio e ozônio

10. (Fuvest-SP) Todas as "águas" com as denominações a seguir podem exemplificar soluções de sólidos em um líquido, exceto:

a) água potável
b) água destilada
c) água pura
d) água mineral
e) água do mar

11. (UEPI) Um dos mais conhecidos derivados do petróleo é a gasolina. Ela é encontrada nos postos de abastecimento de veículos e contém certo teor de álcool. Pode se determinar o volume de álcool na gasolina acrescentando água na mistura. Com relação à mistura citada, Podemos afirmar que:

a) a água não se mistura com o álcool, por isso, forma uma única fase.
b) gasolina + álcool constituem uma mistura heterogênea.
c) gasolina + álcool + água formam uma mistura heterogênea de duas fases.
d) gasolina + álcool + água formam uma mistura heterogênea de três fases.
e) água + gasolina + álcool constituem uma mistura homogênea.

12. UFAL - Os sistemas a seguir: A. água + álcool etílico + óleo B. ar + poeira podem ser classificados, respectivamente, como:

a) homogêneo-trifásico e homogêneo-bifásico.
b) heterogêneo-bifásico e heterogêneo-bifásico.
c) homogêneo-monofásico e homogêneo-monofásico
d) heterogêneo-bifásico e homogêneo-monofásico
e) homogêneo-unifásico e heterogêneo-bifásico

13. (UFAL-AL) A filtração por papel de filtro é recomendada para separar componentes de misturas heterogêneas de água e:

a) gás carbônico
b) etanol
c) óleo
d) ar
e) cal


14. (UFOP) Uma das etapas do funcionamento de um aspirador de pó, utilizado na limpeza doméstica, é a:

a) filtração
b) decantação
c) sedimentação
d) centrifugação
e) sifonação

15. (UFPE) Qual dos seguintes processos pode ser usado para extrair sal de cozinha da água do mar?

a) Filtração
b) Decantação
c) evaporação
d) Diluição
e) Eletroforese

16. (UFV) Numa das etapas do tratamento de água para as comunidades, o líquido atravessa espessas camadas de areia.
Esta etapa é uma:

a) decantação
b) filtração
c) destilação
d) flotação
e) levigação

17. (Unifor-CE) Um sólido A está totalmente dissolvido num líquido B. É possível separar o solvente B da mistura por meio de uma:

a) centrifugação
b) sifonação
c) decantação
d) filtração
e) destilação

A constituição da matéria e propriedade da matéria

A CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
- A primeira idéia de átomo surge na Grécia antiga com os filósofos Demócrito e Leucipo(400 a.C.).
- Teoria atômica de Dalton (1806): A matéria é formada por átomos; átomos semelhantes constituem os Elementos químicos. Elementos químicos diferentes, possuem tamanhos e massas diferentes; A combinação de elementos diferentes origina substâncias diferentes; Os átomos não são criados nem destruídos, apenas rearranjados.
REPRESENTAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS: Os elementos químicos recebem símbolos que os representam graficamente. (Ex: Oxigênio – símbolo O)
Ex.: Gás Oxigênio – O2 ( A letra O indica o símbolo do elemento e o no 2 o índice)
A representação de uma substância é chamada de fórmula.
Água - H2O
CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA
SUBSTÂNCIA: É uma proporção constante de elementos químicos.
Substância simples. Ex: H2, O2, N2, Na, O3, etc.
Substância composta. Ex: H2O, H2SO4, HCl, HCN, etc.
Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico (átomos de mesmo Z) forma duas ou mais substâncias simples diferentes.
Ex O2 E O3 ; Cgraf e Cdiam
Substância pura é todo material com as seguintes características:
• Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si.
• Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.
• A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.).
• Pode ser representada por um fórmula porque tem composição fixa.
• Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser substância pura composta.
• Misturas: é formada por duas ou mais substância sendo cada uma delas considerada um componente.

Misturas Homogênea. Ex.: água com açúcar (1 fase).

Mistura Heterogênea. Ex.: água e óleo (+ de 1 fase).
Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada no início ao fim da fusão. Essas são chamadas misturas eutéticas.
Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição. Essas são chamadas misturas azeotrópicas.
Não é conhecida nenhuma mistura que seja eutética e azeotrópica simultaneamente.

PROPRIEDADES DA MATÉRIA
O que define a matéria são suas propriedades. Existem as propriedades gerais e as propriedades específicas.
As propriedades gerais são comuns para todo tipo de matéria e não permitem diferenciar uma da outra. São elas: massa, peso, inércia, elasticidade, compressibilidade, extensão, divisibilidade, impenetrabilidade.
Massa – medida da quantidade de matéria de um corpo. Determina a inércia e o peso.
Inércia – resistência que um corpo oferece a qualquer tentativa de variação do seu estado de movimento ou de repouso. O corpo que está em repouso, tende a ficar em repouso e o que está em movimento tende a ficar em movimento, com velocidade e direção constantes.
Peso – é a força gravitacional entre o corpo e a Terra.
Elasticidade – propriedade onde a matéria tem de retornar ao seu volume inicial após cessar a força que causa a compressão.
Compressibilidade – propriedade onde a matéria tem de reduzir seu volume quando submetida a certas pressões.
Extensão – propriedade onde a matéria tem de ocupar lugar no espaço.
Divisibilidade – a matéria pode ser dividida em porções cada vez menores. A menor porção da matéria é a molécula, que ainda conserva as suas propriedades.
Impenetrabilidade – dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo.
As propriedades específicas são próprias para cada tipo de matéria, diferenciando-as umas das outras. Podem ser classificadas em organolépticas, físicas e químicas.
As propriedades organolépticas podem ser percebidas pelos órgãos dos sentidos (olhos, nariz, língua). São elas: cor, brilho, odor e sabor.
As propriedades físicas são: ponto de fusão e ponto de ebulição, solidificação, liquefação, calor específico, densidade absoluta, propriedades magnéticas, maleabilidade, ductibilidade, dureza e tenacidade.
Ponto de fusão e ebulição – são as temperaturas onde a matéria passa da fase sólida para a fase líquida e da fase líquida para a fase sólida, respectivamente.
Ponto de ebulição e de liquefação – são as temperaturas onde a matéria passa da fase líquida para a fase gasosa e da fase gasosa para a líquida, respectivamente.
Calor específico – é a quantidade de calor necessária para aumentar em 1 grau Celsius (ºC) a temperatura de 1grama de massa de qualquer substância. Pode ser medida em calorias.
Densidade absoluta – relação entre massa e volume de um corpo.
d = m : V

Propriedade magnética – capacidade que uma substância tem de atrair pedaços de ferro (Fe) e níquel (Ni).
Maleabilidade – é a propriedade que permite à matéria ser transformada em lâmina. Característica dos metais.
Ductibilidade – capacidade que a substância tem de ser transformada em fios. Característica dos metais.
Dureza – é determinada pela resistência que a superfície do material oferece ao risco por outro material. O diamante é o material que apresenta maior grau de dureza na natureza.

Tenacidade – é a resistência que os materiais oferecem ao choque mecânico, ou seja, ao impacto. Resiste ao forte impacto sem se quebrar.
As propriedades químicas são as responsáveis pelos tipos de transformação que cada substância é capaz de sofrer. Estes processos são as reações químicas.