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                                                        Física e Química A – 10º ano

  Nome: ______________________________________________                      Nº: _____ Turma: _____




Processos de separação dos componentes de uma mistura

Os materiais naturais são geralmente misturas de diversos componentes. É quase impossível encontrar
substâncias livres de impurezas na Natureza. Separar os componentes de uma mistura, eliminar as impurezas
que acompanham uma substância, são operações essenciais em Química.
As técnicas usadas para separar os componentes das misturas são diversas e dependem não só das
diferenças de propriedades dos constituintes, mas também do estado físico em que se encontram as
misturas. Apresentam-se a seguir algumas técnicas comuns, baseadas nas propriedades físicas dos
componentes.



Separação magnética (misturas heterogéneas)

Trata-se de um método de separação utilizado quando um dos componentes tem propriedades magnéticas,
ou seja, se for atraído por um íman.

Ex: areia e limalha de ferro; enxofre e limalha de ferro; pregos de aço e de ferro.


     Limalha de ferro
                                                                  Limalha de ferro


        Areia                                                     Enxofre




Peneiração (misturas heterogéneas)

Trata-se de um processo que permite separar misturas sólidas onde um dos componentes
apresenta “grãos” com diâmetros diferentes. Utilizam-se as peneiras.

Ex: Separar farelo da farinha; separar areia de cascalho.




                                                                                                     1
Separação por sublimação (misturas heterogéneas)

 A sublimação é a passagem directa 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 que uma das substâncias possa sofrer este fenómeno. Basta aquecer a mistura ou a
 solução à temperatura adequada e recolher os vapores que, quando arrefecem, se vêem submetidos a uma
 sublimação regressiva, ou seja, passam directamente de gás a sólido.

 Utiliza-se quando um dos componentes da mistura sublima facilmente, ou seja, é muito volátil - ex.: iodo,
 naftalina...




                                                                        Ex: vidro e iodo


Ex: areia e iodo




 Decantação (misturas heterogéneas)

 Trata-se da separação de dois líquidos ou de um líquido e de um sólido,
 aproveitando a sua diferença de densidade. Para separar um líquido de um
 sólido de maior densidade deixa-se repousar durante certo tempo, para que
 o sólido se deposite no fundo do recipiente. Se as partículas sólidas forem
 muito pequenas, esse tempo pode prolongar-se por horas ou até mesmo
 dias. A partir do momento em que se depositou totalmente, com o auxílio de
 uma vareta de vidro inclina-se o recipiente com cuidado até se verter o
 líquido sem que o sólido seja arrastado.




                                                                                                   2
A decantação é muito utilizada para separar líquidos imiscíveis, ou seja, líquidos
que não se misturam. Para isso, coloca-se a mistura a ser separada num funil de
separação (ou funil de decantação).

Quando a superfície de separação das camadas líquidas estiver bem nítida, abre-se
a torneira e deixa-se escoar o líquido da camada inferior, conforme indicado na
figura.




Separação por filtração (misturas heterogéneas)

A filtração é um processo utilizado para separar os componentes de uma mistura heterogénea contendo

uma fase sólida e uma fase líquida. Para tal, a mistura atravessa um material poroso que retém as

partículas do sólido. Nos laboratórios o material poroso mais usado

é o papel de filtro. Existem papéis de filtro de várias porosidades e

a escolha do papel é feita tendo em conta o tamanho e a natureza

das partículas do sólido. A solução que atravessa os poros do

papel de filtro designa-se por filtrado.

No dia-a-dia como exemplo tem-se: a preparação do café ou na

utilização de um aspirador (separação das partículas sólidas

suspensas no ar que é aspirado).



Ex: água e pimenta; água e farinha.




Extracção por solvente (misturas heterogéneas)

Separação de uma substância de uma mistura sólida ou líquida, pela adição de um solvente que só dissolve
um dos constituintes da mistura.

Ex: vidro e sal

Ao adicionar água a esta mistura, o sal vai dissolver-se e o vidro não. Assim, pode separar-se o vidro da
solução de água salgada e depois recuperar novamente o sal.



                                                                                                   3
Centrifugação (misturas heterogéneas e coloidais)

Este processo permite separar líquidos imiscíveis, partículas sólidas de pequenas
dimensões que se encontram em suspensão num líquido ou constituintes de uma
mistura coloidal, por acção de uma força centrífuga. Utiliza-se uma máquina
chamada centrífuga que realiza um movimento de rotação a alta velocidade. A
separação dá-se devido às diferenças de densidades dos constituintes da
mistura.


Ex: Separação dos glóbulos vermelhos do sangue; separação da nata do leite;
separação da cinza em suspensão em água.




Cristalização (misturas homogéneas)

Este processo é utilizado para separar um sólido dissolvido num líquido, de modo a obter cristais. Esta pode
ser rápida se aquecermos (ebulição do solvente) ou lenta se for à temperatura ambiente (cristalização),
permitindo a recuperação do soluto sob a forma de cristais.

O tamanho dos cristais depende do tempo que o solvente demora a evaporar. Quanto mais lenta for a
evaporação, maiores e mais perfeitos serão os cristais formados.

Ex: Obter sal nas salinas por evaporação da água do mar

    Obter cristais de sulfato de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre




Destilação (misturas homogéneas)

A destilação é eficaz na separação de
dois ou mais líquidos miscíveis com
pontos de ebulição diferentes ou na
separação de sólidos dissolvidos em
líquidos.

A mistura é colocada num balão de
destilação e é aquecida até entrar em
ebulição. Ao passar para o estado
gasoso, o solvente sobe e atravessa o
condensador.    No   condensador,    o
vapor condensa e é recolhido à saída
do condensador no estado líquido.



                                                                                                     4
A primeira fracção de líquido que se recolhe corresponde ao líquido mais volátil, dado que foi o
primeiro a entrar em ebulição. Pode utilizar-se eficazmente sempre que os líquidos misturados ou
dissolvidos não possuam temperaturas de ebulição muito parecidas. Quando os pontos de ebulição
forem próximos deve usar-se a destilação fraccionada.



Destilação fraccionada
Para separar os componentes das misturas homogéneas líquido-líquido, recorre-se muitas vezes à destilação
fraccionada. Ao aquecer a mistura num balão de destilação, os líquidos destilam-se na ordem crescente dos
seus pontos de ebulição e podem ser separados.




Ex: O petróleo é separado nas suas fracções por destilação fraccionada.



Cromatografia (misturas homogéneas)

A cromatografia é uma técnica de separação que pode ser usada para amostras muito reduzidas. É um
processo que permite identificar os diferentes componentes dissolvidos numa solução. Baseia-se no facto dos
diferentes solutos, serem arrastados com velocidades diferentes ao longo de uma tira de papel adequado,
embebida numa determinada mistura de líquidos. Se a mistura a separar nos seus componentes for colorida,
este processo permite separar os vários pigmentos, obtendo-se cromatogramas.




Ex: Separação dos diferentes componentes da tinta de um marcador.

                                                                                                    5

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Ft métodos de separação

  • 1. Ano Lectivo 2010/2011 Física e Química A – 10º ano Nome: ______________________________________________ Nº: _____ Turma: _____ Processos de separação dos componentes de uma mistura Os materiais naturais são geralmente misturas de diversos componentes. É quase impossível encontrar substâncias livres de impurezas na Natureza. Separar os componentes de uma mistura, eliminar as impurezas que acompanham uma substância, são operações essenciais em Química. As técnicas usadas para separar os componentes das misturas são diversas e dependem não só das diferenças de propriedades dos constituintes, mas também do estado físico em que se encontram as misturas. Apresentam-se a seguir algumas técnicas comuns, baseadas nas propriedades físicas dos componentes. Separação magnética (misturas heterogéneas) Trata-se de um método de separação utilizado quando um dos componentes tem propriedades magnéticas, ou seja, se for atraído por um íman. Ex: areia e limalha de ferro; enxofre e limalha de ferro; pregos de aço e de ferro. Limalha de ferro Limalha de ferro Areia Enxofre Peneiração (misturas heterogéneas) Trata-se de um processo que permite separar misturas sólidas onde um dos componentes apresenta “grãos” com diâmetros diferentes. Utilizam-se as peneiras. Ex: Separar farelo da farinha; separar areia de cascalho. 1
  • 2. Separação por sublimação (misturas heterogéneas) A sublimação é a passagem directa 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 que uma das substâncias possa sofrer este fenómeno. Basta aquecer a mistura ou a solução à temperatura adequada e recolher os vapores que, quando arrefecem, se vêem submetidos a uma sublimação regressiva, ou seja, passam directamente de gás a sólido. Utiliza-se quando um dos componentes da mistura sublima facilmente, ou seja, é muito volátil - ex.: iodo, naftalina... Ex: vidro e iodo Ex: areia e iodo Decantação (misturas heterogéneas) Trata-se da separação de dois líquidos ou de um líquido e de um sólido, aproveitando a sua diferença de densidade. Para separar um líquido de um sólido de maior densidade deixa-se repousar durante certo tempo, para que o sólido se deposite no fundo do recipiente. Se as partículas sólidas forem muito pequenas, esse tempo pode prolongar-se por horas ou até mesmo dias. A partir do momento em que se depositou totalmente, com o auxílio de uma vareta de vidro inclina-se o recipiente com cuidado até se verter o líquido sem que o sólido seja arrastado. 2
  • 3. A decantação é muito utilizada para separar líquidos imiscíveis, ou seja, líquidos que não se misturam. Para isso, coloca-se a mistura a ser separada num funil de separação (ou funil de decantação). Quando a superfície de separação das camadas líquidas estiver bem nítida, abre-se a torneira e deixa-se escoar o líquido da camada inferior, conforme indicado na figura. Separação por filtração (misturas heterogéneas) A filtração é um processo utilizado para separar os componentes de uma mistura heterogénea contendo uma fase sólida e uma fase líquida. Para tal, a mistura atravessa um material poroso que retém as partículas do sólido. Nos laboratórios o material poroso mais usado é o papel de filtro. Existem papéis de filtro de várias porosidades e a escolha do papel é feita tendo em conta o tamanho e a natureza das partículas do sólido. A solução que atravessa os poros do papel de filtro designa-se por filtrado. No dia-a-dia como exemplo tem-se: a preparação do café ou na utilização de um aspirador (separação das partículas sólidas suspensas no ar que é aspirado). Ex: água e pimenta; água e farinha. Extracção por solvente (misturas heterogéneas) Separação de uma substância de uma mistura sólida ou líquida, pela adição de um solvente que só dissolve um dos constituintes da mistura. Ex: vidro e sal Ao adicionar água a esta mistura, o sal vai dissolver-se e o vidro não. Assim, pode separar-se o vidro da solução de água salgada e depois recuperar novamente o sal. 3
  • 4. Centrifugação (misturas heterogéneas e coloidais) Este processo permite separar líquidos imiscíveis, partículas sólidas de pequenas dimensões que se encontram em suspensão num líquido ou constituintes de uma mistura coloidal, por acção de uma força centrífuga. Utiliza-se uma máquina chamada centrífuga que realiza um movimento de rotação a alta velocidade. A separação dá-se devido às diferenças de densidades dos constituintes da mistura. Ex: Separação dos glóbulos vermelhos do sangue; separação da nata do leite; separação da cinza em suspensão em água. Cristalização (misturas homogéneas) Este processo é utilizado para separar um sólido dissolvido num líquido, de modo a obter cristais. Esta pode ser rápida se aquecermos (ebulição do solvente) ou lenta se for à temperatura ambiente (cristalização), permitindo a recuperação do soluto sob a forma de cristais. O tamanho dos cristais depende do tempo que o solvente demora a evaporar. Quanto mais lenta for a evaporação, maiores e mais perfeitos serão os cristais formados. Ex: Obter sal nas salinas por evaporação da água do mar Obter cristais de sulfato de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre Destilação (misturas homogéneas) A destilação é eficaz na separação de dois ou mais líquidos miscíveis com pontos de ebulição diferentes ou na separação de sólidos dissolvidos em líquidos. A mistura é colocada num balão de destilação e é aquecida até entrar em ebulição. Ao passar para o estado gasoso, o solvente sobe e atravessa o condensador. No condensador, o vapor condensa e é recolhido à saída do condensador no estado líquido. 4
  • 5. A primeira fracção de líquido que se recolhe corresponde ao líquido mais volátil, dado que foi o primeiro a entrar em ebulição. Pode utilizar-se eficazmente sempre que os líquidos misturados ou dissolvidos não possuam temperaturas de ebulição muito parecidas. Quando os pontos de ebulição forem próximos deve usar-se a destilação fraccionada. Destilação fraccionada Para separar os componentes das misturas homogéneas líquido-líquido, recorre-se muitas vezes à destilação fraccionada. Ao aquecer a mistura num balão de destilação, os líquidos destilam-se na ordem crescente dos seus pontos de ebulição e podem ser separados. Ex: O petróleo é separado nas suas fracções por destilação fraccionada. Cromatografia (misturas homogéneas) A cromatografia é uma técnica de separação que pode ser usada para amostras muito reduzidas. É um processo que permite identificar os diferentes componentes dissolvidos numa solução. Baseia-se no facto dos diferentes solutos, serem arrastados com velocidades diferentes ao longo de uma tira de papel adequado, embebida numa determinada mistura de líquidos. Se a mistura a separar nos seus componentes for colorida, este processo permite separar os vários pigmentos, obtendo-se cromatogramas. Ex: Separação dos diferentes componentes da tinta de um marcador. 5