Separação de misturas
CENTRO UNIVERSITÁRIO FUNDAÇÃO SANTO ANDRÉ FACULDADE DE ENGENHARIA ENGENHEIRO CELSO DANIEL RELATORIO DE QUIMICA IA GRUPO SEPARAÇAO DE MISTURAS DATA DO EXPERIMENTO 26/03/2012 Nome: Gabriela Effenberger Balsani 712124 Jalne de Lima Madureira Silva 706464 Leandro Nelo Rodrigues 705899 Santo André 2012 Resumo or7 to view nut*ge Neste relatório foram realizados quatro tipos de experimentos (l) sal + areia, onde a mistura é homogênea, (II) limalha de ferro + enxofre, onde a mistura é heterogênea, (III) Destilação, onde o experimento foi executado de modo demonstrativo na apela, (IV) Extração do álcool da gasolina, onde foram usadas técnicas laboratoriais, assim estudaram-se as separações de mistura. Na química a separação de misturas é utilizada para separar substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades. No experimento (l) foi realizada a separação através dos processos de dissolução fracionada, filtração e evaporação, já no experimento (II) foi usado somente o processo de imantação.
O experimento (III) como o próprio titulo experimental diz, foi onde estudou-se o processo de destilação e o experimento erto tipo de sistema, que pode ser dividida basicamente entre homogêneo e heterogêneo. Com a execução desses experimentos foi possível observar as propriedades física-química (solubllidade, ponto de fusão e densidade) e como elas ocorrem. 1 – Introdução e Objetivo Com os experimentos realizados nota-se que existem dois tipos de mistura, homogênea e heterogênea, a diferença entre elas é que a mistura homogênea é uma solução que apresenta uma única fase enquanto a heterogênea pode apresentar duas ou mais fases. As propriedades física-quimica podem ser relaclonadas ao estudo das misturas.
A solubilidade (é a uantidade máxima que uma substância pode dissolver num líquido), o ponto de fusão (é a temperatura á qual uma substância passa do estado sólido para o estado e outra propriedade fisica-quimica muita estudada durante a realização deste experimento é a densidade (é a massa por unidade de volume de uma substância, uma substância é caracterizada através de sua densidade)[2]. Os processos de separação foram fundamentais para a realização de tais experimentos, como a Filtração que é o processo usado para separar as misturas heterogêneas formadas por um solido e um líquido, ou por um gás e sólido. A decantação permite separar sistemas heterogêneos. É utilizada principalmente em diversos sistemas bifásicos como sólido-água (areia e água), sólido-gás (poeira-gás), líquido-líquido (água e óleo) e líquido-gás (vapor d’água e ar). [3].
Existe a destilação simples e a fracionada, a simples separa a mistura água+sal, recuperando também a água, a de PAGFarl(F7 simples e a fracionada, a simples separa a mistura água+sal, recuperando também a água, a destilação fracionada é o aprimoramento da destilação simples, é usado para separar sistemas homogêneos formados por d01S ou mais liquldos. A imantação é um dos métodos de separação de misturas, quando se usa um imã pra separar um material que é atraído pelo imã de outro que não é. A Dissolução fracionada é uma técnica ou método de processo de separação para separar sistemas heterogêneos de dois ou mais sólidos, quando apenas um dos componentes se dissolve em um dado solvente. Pois, assim, o líquido dissolve esse componente e, por filtração, separa- se o outro componente; como exemplo, água com areia e sal. 3] E por fim a Flotação que consta em separar sistemas heterogêneos sólidos com densidades diferentes através de ma densidade intermediária, nesse caso o mais comum e mais utilizado, é a água. [3]. Da realização do experimento (IV) tirou- se algumas observações como as interações químicas ou forças intermoleculares, estas interações são forças secundárias que ocorrem entre os compostos . Elas podem ser fracas ( Van der Waals médias ( dipolo-dipolo) ou fortes (pontes de hidrogênio) [4] Um exemplo de interação é a água+etanol onde a força secundária que atua sobre este composto são as pontes de hidrogênio. O composto etanol+gasolina tem como a força de Van der Waals atuante sobre ele.
De acordo com o Jornal Estadão o governo pode reduzir a quantidade de álcool anidro na gasolina dos então 25% para 18%, ou seja, nos dias atuais o teor de álcool permitido na gasolina é PAGF3rl(F7 gasolina dos então 25% para 18%, ou seja, nos dias atuais o teor de álcool permitido na gasolina é de apenas 25%. [5] Estes experimentos têm por finalldade mostrar que se podem separar diferentes misturas tanto homogênea como heterogénea, usando diferentes processos de separação e também mostrar como funciona cada processo e onde eles são usados. 2 – Materiais e métodos 2. 1 — Materiais e reagentes Nestes expermentos foram utllizadas a mistura sal + areia, H20 destilada, béquer, bastão de vidro, suporte universal, garra, funil de vidro, um filtro de papel, erlenmeyer, bico de bunsen, tripé, tela de amianto, termômetro. A mistura limalha de ferro enxofre, uma folha qualquer e um imã. alão de destilação com uma boca, condensador reto, adaptador, termômetro. 2. 2 – Procedimento experimental 2. 2. 1 – Separação da mistura Sal + Areia Num béquer foram colocados 20 ml de H20 destilada e a mistura sal + areia, esta solução foi depositada no funil de vidro com o filtro de papel para separar o sal da areia. Mostrado na figura 1. Como auxilio do bico de bunsen foi aquecido à solução obtida com o monitoramento das temperaturas em intervalos de 30 segundos com o termômetro. Sem se esquecer de pesar a massa da mistura sal + areia, de um erlenmeyer vazio e posteriormente a massa do erlenmeyer com sal. Figura 1: Mistura Sal*Areia no processo de separação. 2. 2. – Separação de mistura Sal Enxofre Para a realização desse experimento foi despejado a mistura sobre uma folha de papel, lio de um imã foi efetuada sobre uma folha de papel, e com o auxílio de um imã foi efetuada a separação pelo processo de imantação 2. 2. – Destilação Foi despejada a mistura sulfato de cobre + H20 num balão de destilação, foi necessário colocar bolinhas de vidro para acontecer uma ebulição suave, assim quando a água entro em ebulição a água é despejada num recipiente e o vapor é condensado. 2. 2. 4 – Extração do álcool da gasolina Dentro de um funil de separação colocou-se 50 ml H20 e 50 ml de gasolina. Mistura-se a gasolina e a água tampando o funil e tem-se a separação de mistura em duas partes distintas. Essa mistura deve ser feita com cuidado, tampando o funil com a mão e virando-o devagar para não derramar ou espirrar.
Na parte uperior, ficará a gasolina pura e na parte inferior ficará uma mistura de água e álcool. Depois de decantar por dez minutos recolher a fase aquosa numa proveta de 100 ml. 3 – Resultados e Discussões 3. 1 — Separação da mistura Sal+Areia Ao executar este experimento observou-se que para realizar a separação ocorrem vários processos de separação de misturas como, a dissolução fracionada, a filtração e a evaporação. Para obter resultados precisos foi necessário pesar a massa da mistura Sal+Areia, a massa de um erlenmeyer vazio e a massa de um erlenmeyer+sal. E medir a temperatura da solução sal+água. Para bservar melhor os resultados foi necessário montar uma tabela e um gráfico.
Tabela 1 – temperatura de ebulição da mistura Sa14Água Tempo(s) Temperatura(C0) 30 2601 01:00 1 3601 Temperatura(C0) o 2501 1 3601 0130 1 450 1 02:00 | 63 0230 | 69 03:00 1 7801 03:30 | 86 04:00 1 04:30 1 1000 1 05:00 | 102′ | 05:30 | 102″ | os:oo 1 10201 Figura 2: Gráfico da temperatura em função do tempo. Massa sal+areia=M1- 5,oog Massa de um erlenmeyer Massa de um erlenmeyer+saI=M3=63,11 Figura 3: fluxograma do experimento Sal+Areia 3. 2 — Separação da mistura Enxofre+l_imalha de Ferro Com a realização deste experimento conclui-se que para separar enxofre da limalha de ferro é preciso do auxilio de um imã, pois assim a limalha é atra[da pelo magnetismo. Este processo é a Imantação, onde já foi estudado. Para melhor acompanhar o processo de este experimento observar a figura 4 e observar o resultado preciso na figura 5.
Figura 4: Fluxograma da Limalha de ferro+Enxofre Figura 5: Limalha de ferro separada do enxofre 3. 3 – Destilaç¿o PAGFsrl(F7 facilmente à água, mas a gasolina não se mistura a essa substância. Mostrado na figura a baixo. O álcool, por ter uma parte da cadeia formada por carbono (apolar), consegue se dissolver em gasollna (apolar). Mas o etanol tem mais afinidade química com a água e é extraído da gasolina. Essa afinidade é explicada por meio das pontes de hidrogênio. Figura 6: O álcool extraído da gasolina. 4 – Conclusão Conclui-se que na natureza, raramente encontra-se substâncias puras. Em função disso é necessário utilizar métodos de separação para obter uma determinada substâncla.
Misturas homogêneas tanto como as heterogêneas são separadas usando processos de separação e dependendo da complexidade da mistura é necessário usar vários processos diferentes, numa sequência que se baseia nas propriedades das substâncias resentes na mistura. 5 – Referencias Ponto de fusão[l] disponível em http://pt. wikipedia. org > Acesso em 03 abril Densidade[2] disponível em http://www. mundoeducacao . com. br/quimica/densidade. htm] > Acesso em 04 abril Separação de mistura [3]disponível em http://pt. wikipedia. org /wiki/Separa%C3%A7%C3%A30_de_misturas > Acesso em 04 abril 2012 Forças intermoleculares[4]disponível em http://educacao com. br/quimica/forcas-intermoleculares-as-forcas-de -interacao-entre-as-moleculas. jhtm > Acesso em IO abril. Teor de álcool[5] disponível em Jornal do Estadão, dia 10 fevereiro de 2012. >Visto em 15 abril 2012.