Química SUBSTÂNCIAS, MISTURAS E PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS

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1 SUBSTÂNCIAS, MISTURAS E PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS

2 SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS Átomos ligados entre si são chamados de moléculas, e representam substâncias químicas. Cada molécula é identificada por uma fórmula química, por exemplo, a água é representada por H 2 O, que indica que sua composição é de dois átomos do elemento hidrogênio e um átomo do elemento oxigênio. P

3 SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS Substância simples e substância composta qual a diferença? O gás hélio, o gás oxigênio, o gás ozônio e o sólido fósforo são substâncias formadas por um só tipo de elemento químico, por isso chamam-se substância simples.

4 SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS Substância simples e substância composta qual a diferença? A água é uma substância formada por dois tipos de elementos químicos e, por essa razão, é chamada substância composta.

5 MISTURAS Quando uma substância é adicionada à outra, forma-se então uma mistura. Mistura homogênea Mistura heterogênea

6 ALOTROPIA Um mesmo elemento químico é capaz de formar várias substâncias simples com características estruturais e propriedades diferentes. Carbono

7 ALOTROPIA Alotropia do Oxigênio O O 2 (gás oxigênio) e O 3 (gás ozônio) são formas alotrópicas do elemento oxigênio. O O 2 (oxigênio) é incolor, inodoro, possui grande estabilidade e está presente no ar que respiramos. O O 3 (ozônio) é instável (pode assumir outras formas), de coloração azul e cheiro desagradável.

8 ALOTROPIA Alotropia do Fósforo Diversas são as variedades alotrópicas do Fósforo e as principais são o fósforo branco, o vermelho e o preto. O fósforo comum (branco) tem a aparência de um sólido branco e, no estado puro, torna-se incolor. A molécula tem 4 átomos (P 4 ), e é insolúvel em água. Em contato com o ar, o Fósforo queima espontaneamente, produzindo o pentóxido.

9 ALOTROPIA Alotropia do fósforo O fósforo vermelho não queima espontaneamente e não é tão perigoso quanto a variedade branca. Seu manuseio, entretanto, exige cuidado, pois ele emite fumaças tóxicas de óxidos quando aquecido.

10 ALOTROPIA Alotropia do Enxofre O enxofre elementar é um sólido amarelo, insípido, quase inodoro e insolúvel. Seus alótropos mais comuns - enxofre monoclínico e enxofre rômbico - têm formas cristalinas. O enxofre é comumente encontrado nos arredores de vulcões ativos.

11 ALOTROPIA Alotropia do Carbono São conhecidas 5 formas alotrópicas principais: AMORFO NANOTUBO FULERENO GRAFITE DIAMANTE

12 PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS Conceitos iniciais Alguns dos métodos de separação são tão comuns que nem pensamos neles como processos de separação. Alguns exemplos: Escolha dos grãos de feijão para uma feijoada do domingo (catação); Remoção da casca do amendoim torrado por sopro (ventilação); Separação das moedas em função de seus tamanhos nas máquinas dos bancos (tamisação/peneiração).

13 Métodos de separação de misturas heterogêneas SÓLIDO SÓLIDO: Catação Ventilação Levigação Separação magnética Cristalização fracionada Dissolução fracionada Peneiração Fusão fracionada Sublimação SÓLIDO LÍQUIDO: Decantação Centrifugação Filtração simples Filtração à vácuo LÍQUIDO LÍQUIDO: Decantação GÁS SÓLIDO: Decantação Filtração

14 Métodos de separação de misturas homogêneas SÓLIDO LÍQUIDO: Evaporação Destilação simples LÍQUIDO LÍQUIDO: Destilação fracionada GÁS GÁS: Liquefação fracionada Adsorção

15 Catação É um método de separação bastante rudimentar, usado para separação de sistemas sólido-sólido. Baseia-se na identificação visual dos componentes da mistura e na separação manual ou com o auxílio de uma pinça. É o método usado na limpeza do feijão antes do cozimento.

16 Tamisação (peneiração) Usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes através de peneiras. Industrialmente, usam-se conjuntos de peneiras superpostas que separam as diferentes granulações.

17 Ventilação Método de separação para sistemas sólido-sólido, no qual o sólido menos denso é arrastado por uma corrente de ar. Um bom exemplo é a separação das cascas de grãos de arroz, amendoim torrado, etc.

18 Levigação A água corrente arrasta o componente menos denso e o mais denso deposita-se no fundo do recipiente. É usada, por exemplo, para separar areia e ouro: a areia é menos densa e, por isso, é arrastada pela água corrente; o ouro, por ser mais denso, permanece no fundo da bateia.

19 Filtração É um método de separação muito presente no laboratório químico e também no cotidiano. É usado para separar um sólido de um líquido ou sólido de um gás, mesmo que o sólido se apresente em suspensão. A mistura atravessa um filtro poroso, onde o material particulado fica retido. A preparação do café, o uso de o aspirador de pó são exemplos de filtração.

20 Evaporação Método de separação de misturas sólido-líquido por evaporação do solvente, também conhecido como cristalização. Em recipiente aberto, simplesmente, permite-se que o solvente evapore, deixando-se o sólido. Nas salinas, o sal é obtido a partir da água do mar através desse processo.

21 Separação Magnética Também chamado de Imantação, nesse método de separação, um dos sólidos é atraído por um ímã. Esse processo é usado em larga escala para separar alguns minérios de ferro de suas impurezas, como, por exemplo, separar do lixo objetos de metal que serão reciclados. Outro exemplo simples é a separação de linha e agulha através de um imã.

22 Sublimação Usado quando apenas um dos sólidos sublima (passa para o estado gasoso) quando aquecido. São substâncias que podem ser separadas por sublimação: iodo, enxofre e naftaleno (naftalina). Mais recentemente, tal propriedade passou a ser usada na impressão de camisetas. Com uma impressora especial é preparado um desenho em uma folha de papel e, através de uma prensa térmica, a tinta sublima e se transfere para o tecido. Tem a vantagem de não desbotar, mantendo a tonalidade original.

23 Decantação ou Sedimentação O sólido por ser mais denso deposita-se no fundo do recipiente.

24 Centrifugação É usada para acelerar a decantação. As partículas são arremessadas para o fundo do tubo.

25 Flotação Um líquido é usado para separar sólidos de densidades. O menos denso flutua. diferentes

26 Destilação Simples Líquido + Sólido Líquido + Líquido A mistura é aquecida e o líquido mais volátil evapora. Ao passar pelo condensador retorna ao estado líquido e é recolhido em outro frasco.

27 Líquido + Sólido Destilação Fracionada Líquido + Líquido A principal diferença está na coluna de fracionamento. É usada quando os componentes da mistura possuem pontos de ebulição próximos. (Diferença aproximadamente de 80ºC)

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