PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 19 (2º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2006
As técnicas de separação dos componentes de uma mistura baseiam-se nas propriedades físico-químicas desses componentes. Assim, considerando os sistemas, apresentados abaixo, associe as misturas às figuras que representam os equipamentos adequados a suas separações, bem como às propriedades físico-químicas responsáveis pela utilização da técnica. Justifique suas escolhas.
| Sistema | Propriedade |
|---|---|
| a) Água e sulfato de bário | 1) Temperatura de ebulição |
| b) Água e tetracloreto de carbono | 2) Solubilidade |
| c) Água e etanol | 3) Densidade |
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a) Água e sulfato de bário
O \ce{BaSO4} é um sólido praticamente insolúvel em água, então a mistura é heterogênea (sólido + líquido). A separação é feita por filtração simples, aparelhagem da figura F2. O papel de filtro retém o sólido, e a água passa para o béquer.
A propriedade responsável é a solubilidade: como o sal não se dissolve, ele fica como partículas sólidas que o filtro retém.
Resposta: F2 (filtração); propriedade 2 (solubilidade).
b) Água e tetracloreto de carbono
O \ce{CCl4} é apolar e a água é polar. Por isso os líquidos são imiscíveis e formam duas fases (mistura heterogênea líquido-líquido). Separa-se por decantação, com o funil de separação, figura F3.
As fases se distinguem pela densidade: o \ce{CCl4} (\approx 1{,}6\ \text{g/cm}^3) é mais denso que a água (1{,}0\ \text{g/cm}^3) e fica embaixo. Abre-se a torneira e escoa-se primeiro o \ce{CCl4}; depois se recolhe a água.
A imiscibilidade é o que permite a técnica, e a densidade define a posição de cada fase.
Resposta: F3 (decantação); propriedade 3 (densidade).
c) Água e etanol
O etanol forma ligações de hidrogênio com a água e é miscível com ela em qualquer proporção. A mistura é homogênea, e filtração e decantação não funcionam. Usa-se a destilação, figura F1.
A propriedade é a temperatura de ebulição: o etanol ferve a cerca de 78\ ^\circ\text{C} e a água a 100\ ^\circ\text{C}. Ao aquecer, o etanol, mais volátil, vaporiza primeiro. Ele é condensado no condensador e recolhido no balão coletor. A água permanece no balão de destilação. Na prática a separação é parcial, porque a mistura água-etanol forma um azeótropo, mas a destilação fracionada concentra o etanol.
Resposta: F1 (destilação); propriedade 1 (temperatura de ebulição).
Assuntos: Separação de misturas, Propriedades da matéria e densidade.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2006 · 2º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗