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Separação de misturas (soluções) – Química Enem

Relembre tudo sobre os processos de separação de misturas homogêneas e heterogêneas!

Processos de separação de misturas homogêneas (soluções). Confira esta revisão para o Vestibular e o Enem.

Separação de misturas

Os processos de separação de misturas homogêneas estão presentes de maneira espontânea, na natureza, e também estão presentes em processos industriais, criados e induzidos pelo homem.

Na prática, para você não esquecer, pense nos processos de Separação de Misturas como procedimentos básicos como a evaporação, que gera a separação do sal e da água, ou como a destilação, tão conhecida no Brasil pela presença deste processo na produção da cachaça.

Todos eles são processos para separar componentes de uma mistura. A Destilação simples, por exemplo, separa compostos com grandes diferenças de ponto de ebulição. Veja na imagem um sistema de destilação.

Química Enem

A Destilação fracionada é utilizada para separar os componentes de uma mistura homogênea composta por dois ou mais líquidos, com pontos de ebulição diferentes. Ela está presente no processo de separação de diversos componentes do Petróleo.

Uma Refinaria de Petróleo, por exemplo, nada mais é que um complexo sistema de Destilação Fracionada, que ‘separa’ componentes específicos tais como  Gás, Gasolina, Querosene, Óleo Combustível, Óleo Lubrificante, Parafina, e Asfalto. Veja na imagem.

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Destilação fracionada do petróleo

Processos de separação de misturas heterogêneas

Os processos de separação de misturas homogêneas, são processos mecânicos utilizados para separar os componentes da mistura. Confira:

1 – Sedimentação

A sedimentação é um processo no qual uma mistura que apresenta mais de uma fase, onde os componentes possuem diferentes densidades (mistura de sólidos e líquidos), são separados pela ação da gravidade.  Um exemplo básico é a separação de partícula de terra da água, ou mesmo de separar a areia da água. É algo muito simples, mas que é um processo de separação de misturas heterogêneas, percebeu?

 A Separação dos componentes do sangue (partículas sólidas são separadas do plasma) através de centrifugação (acelera a separação das partículas sólidas, forçando-as a ficarem no fundo do recipiente) também é um processo de sedimentação.

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Centrifugação do sangue

2 – Processo de Separação de Misturas Heterogêneas por Decantação

A Decantação é utilizada para separação, principalmente, de dois líquidos imiscíveis. Ex.: Óleo e água. Como eles não se misturam, logo ocupam posições diferentes num recipiente após um período em repouso sob condições adequadas. Veja na imagem.

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3 – Processo de Separação de Misturas Heterogêneas por Filtração

O sistema de filtro é utilizado para separar misturas de líquido-sólido ou de sólido-vapor (ou gás). Para isso, são usados filtros com pequena porosidade. Coar café, ou ‘passar um café’, como se diz no Brasil, é um processo clássico de Filtração. Um coador de café é um filtro clássico.

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Preparação de café

4 – Catação – Processo de Separação de Misturas Hererogêneas

A Catação é um processo típico de separação de misturas heterogêneas de dois ou mais sólidos. Os sólidos são separados mecânica ou manualmente. “Catar o feijão”  antes de cozinhar, por exemplo, tem como finalidade separar pequenas pedras ou impurezas do feijão, e também separar grão que estejam fora do padrão desejado, seja pela presença de pragas ou deformações.

Outro exemplo típico do processo de Catação é a separação do lixo doméstico em lixo orgânico, lixo plástico, lixo metálico metálico, lixo de papel, etc.

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5 – Levigação – Processo de Separação de Mistura Heterogênica Sólida com diferente densidade.

O nome é  meio estranho,mas a Levigação é utilizada para separar uma mistura heterogênea de sólidos com diferentes densidades. Um exemplo clássico é  o da obtenção de ouro em garimpos através do sistema da bateias, onde uma mistura de água com diversos  resíduos de solo é trabalhada com movimentos para ‘mexer’ e ir separando os diversos produtos pelo peso. Os mais leves ‘sobem’, e os mais pesados ‘descem’. O ouro, então, fica bem no fundo.

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6 – Tamisação ou peneiração

 A Peneiração é bem simples de se entender. É o processo utilizado para separar uma mistura heterogênea de sólidos, onde estes apresentam diferentes tamanhos. O exemplo clássico é peneirar areia para remover pedregulhos ou obter um padrão de grãos do tamanho desejado. Só ‘passam pela peneira’ os grãos até o limite da trama,  dos furos da peneira. Entendeu?

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7 – Ventilação

O processo da separação de misturas por ventilação é utilizado para separar uma mistura heterogênea de sólidos, através do uso de uma corrente de ar. Um exemplo para você nunca mais esquecer: Após torrar o amendoim e descascá-los é preciso separar a casca dos grãos. Quando você assopra o tabuleiro, ou quando joga os grãos para cima e os recolhe de volta, ou quando liga um secador de cabelo para espantar as cascas o que se faz é um processo de separação de misturas por Ventilação.

8 – Separação magnética

A separação Magnética e utilizada para separar uma mistura heterogênea onde um dos componentes é magnético, e que por isso mesmo pode ser atraído por imãs ou eletroímãs. Se você tem um pote com moedas de ferro e de alumínio, ao passar por sobre elas um imã, apenas as moedas de ferro serão puxadas do monte. Outro exemplos é utilizar imãs para separar ferro em pó e enxofre.

Dica do Blog: Entenda tudo sobre Propriedades gerais da matéria nesta aula de Química Enem que preparamos para você – https://blogdoenem.com.br/propriedades-gerais-da-materia-quimica-enem/

9 – Tratamento de água

O tratamento da pagua consiste em remover ou minimizar, a níveis não prejudiciais à saúde, as impurezas presentes na água, antes da distribuição da mesma para ser consumida. A origem da água é essencial para definirmos o tratamento adequado a esta. Águas minerais de fontes subterrâneas profundas não necessitam nenhum tratamento prévio antes de serem consumidas, porém as águas superficiais necessitam de um tratamento especial que consiste em 8 etapas.

1ª – Oxidação dos metais com cloro, principalmente ferro de manganês, para precipitá-los.

2ª – Coagulação com alumínio – o alumínio (ou cloreto férrico) complexa (se aglomera) com os resíduos (principalmente orgânicos) formando flocos insolúveis.

3ª – Floculação – movimentação da água para aglomerar os flocos (aumentar densidade destes).

4ª – Decantação – os flocos são acumulados no fundo dos tanques de tratamento.

5ª – Filtração em filtros naturais (cascalho, antracito, areia) – para reter partículas sólidas.

6ª – Desinfecção com cloro – eliminar germes e microrganismos nocivos.

7ª – Corrigir pH (pH aproximadamente neutro, ou seja, pH= 7,0) – evitar corrosão de canos bem como prejudicar a saúde.

8ª – Fluoretação – adição de flúor à água para auxiliar a prevenção de cáries dentárias na população.

Saiba mais sobre Separação de misturas nesta aula do canal do Professor Mauricio Monteiro, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

Exercícios – Desafios para você resolver e compartilhar.

Questão 1

A maioria das substâncias químicas é encontrada na natureza sob a forma de misturas, tais como: rochas, solo e gases atmosféricos, água do mar, minerais, alimentos, água dos rios, etc. A separação de uma substância pode ocorrer, dependendo das características da mistura, de diferentes maneiras. Assim sendo, o papel filtro pode ser utilizado para separar os componentes de um sistema.

a) Homogêneo: gás-gás;

b) Heterogêneo: líquido-líquido;

c) Homogêneo: sólido-líquido;

d) Heterogêneo: sólido-líquido;

e) Homogêneo: sólido-sólido;.

Dica 3 – Preparado para o Exame Nacional do Ensino Médio? Estude sobre as Biomoléculas nesta aula de Química Enem que preparamos para você – https://blogdoenem.com.br/biomoleculas-quimica-enem/

Questão 2

Durante o tratamento da água usada para o abastecimento das cidades, uma das etapas consiste em deixar a água em repouso dentro de tanques. Nessa etapa, as suspensões sólidas se depositam no fundo dos tanques. Tal processo refere-se à:

a) Sifonação;

b) Cristalização;

c) Filtração;

d) Sedimentação;

e) Centrifugação.

Questão 3

(UFSM)

A vitamina C é importante para o nosso cérebro, pois tem ação antioxidante. Ela contém vários grupos hidroxila, por isso é solúvel em água.

Em um laboratório, ao serem realizados alguns testes, comprimidos contendo vitamina C são dissolvidos em água suficiente para formar uma solução homogênea. Esse sistema, uma vez formado, será separado posteriormente, através de:

a) Destilação fracionada;

b) Sublimação;

c) Destilação simples;

d) Decantação;

e) Filtração.

Questão 4

Seguem abaixo um trecho de uma matéria da revista “Superinteressante”, que descreve hábitos de um morador de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo de energia e efeitos sobre o ambiente.

“Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5 kW/h (cerca de 1,3 milhões de calorias), e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira…”

No trecho, a matéria faz referência ao tratamento necessário à água resultante de um banho. As afirmações abaixo dizem respeito a tratamentos e destinos dessa água. Entre elas, a mais plausível é a de que a água:

a) passa por decantação, filtração, cloração e, em alguns casos, por fluoretação, retornando aos consumidores.

b) passa por peneiração, cloração, floculação, filtração e pós-cloração, e é canalizada para os rios.

c) é fervida e clorada em reservatórios, onde fica armazenada por algum tempo antes de retornar aos consumidores.

d) passa por cloração e destilação, sendo devolvida aos consumidores em condições adequadas para ser ingeridas.

e) não pode ser tratada devido à presença do sabão, por isso é canalizada e despejada em rios.

Questão 5

(ENEM)

À produção industrial de celulose e de papel estão associados a alguns problemas ambientais. Um exemplo são os odores característicos dos compostos voláteis de enxofre (mercaptanas) que se formam durante a remoção da lignina da principal matéria-prima para a obtenção industrial das fibras celulósicas que formam o papel: a madeira. É nos estágios de branqueamento que se encontra um dos principais problemas ambientais causados pelas indústrias de celulose. Reagentes como cloro e hipoclorito de sódio reagem com a lignina residual, levando à formação de compostos organoclorados. Esses compostos, presentes na água industrial, despejadas em grande quantidade nos rios pelas indústrias de papel, não são biodegradáveis e acumulam-se nos tecidos vegetais e animais, podendo levar a alterações genéticas.

Para se diminuírem os problemas ambientais decorrentes da fabricação do papel, é recomendável…

a) a criação de legislações mais brandas, a fim de favorecer a fabricação de papel biodegradáveis.

b) a diminuição das áreas de reflorestamento, com o intuito de reduzir o volume de madeira utilizado na obtenção de fibras celulósicas;

c) A distribuição de equipamentos de desodorização à população que vive nas adjacências de indústrias de produção de papel.

d) o recolhimento, por parte das famílias que habitam as regiões circunvizinhas, dos resíduos sólidos gerados pela indústria de papel, em um processo de coleta seletiva de lixo.

e) o tratamento da água industrial, antes de retorná-la aos cursos d’água, com o objetivo de promover a degradação dos compostos orgânicos solúveis.

Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!