Misturas Homogêneas e heterogêneas

Misturas Homogêneas e heterogêneas

MONIQUE LEMOS

RAISSA QUINTILIANO ROCHADEL

MISTURAS HETEROGÊNEAS E HOMOGÊNEAS, SIMPLES E COM REAÇÕES, SEPARAÇÃO DE MISTURAS

CRICIÚMA – 2009

MONIQUE LEMOS

RAISSA QUINTILIANO ROCHADEL

MISTURAS HETEROGÊNEAS E HOMOGÊNEAS, SIMPLES E COM REAÇÕES, SEPARAÇÃO DE MISTURAS

Trabalho apresentado às disciplinas de Boas Práticas Laboratoriais, Informática Básica e Redação Técnica e Metodologia do Trabalho Científico, solicitado pelas Professoras Tatiani Brolesi, Elisângela Just e Jaqueline de Godoi

CRICIÚMA – 2009

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 3

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4

2.1 Misturas 4

2.2 Misturas simples e misturas com reações 5

2.3 Separação de misturas 5

3.1 Misturas heterogêneas e homogêneas 7

3.2 Misturas simples e misturas com reações 7

3.3 Separação de misturas 7

4 MÉTODO 9

4.1 Misturas heterogêneas e homogêneas 9

4.2 Misturas simples e misturas com reações 9

4.3 Separação de misturas 9

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 11

5.1 Misturas heterogêneas e homogêneas 11

5.2 Misturas simples e misturas com reações 11

5.3 Separação de misturas 12

6 CONCLUSÃO 14

REFERÊNCIAS 15

ANEXO 16

1 INTRODUÇÃO

Geralmente, quando utilizamos substâncias, seja na indústria ou em laboratórios, elas estão em solução, isto é, uma mistura homogênea, ou heterogênea.

Essas misturas, quando formadas, podem reagir, alterando algumas propriedades dos reagentes. Quando ocorre essas reações e é necessária a utilização de um dos componentes iniciais, recorremos a algumas técnicas para a separação das tais.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 Misturas

Mistura, é uma porção de matéria que contém duas ou mais substâncias puras. A partir do momento em que são adicionadas em um recipiente, deixam de serem substâncias puras e passam a ser componente da mistura. Toda mistura pode ser fracionada através de processos físicos e/ou mecânicos.

Uma mistura pode ser classificada como heterogênea ou homogênea (solução). Segundo Tito - Canto (2006, p. 26), “Mistura heterogênea é uma mistura que não possui as mesmas propriedades em toda a sua extensão. Mistura homogênea é uma mistura que possui as mesmas propriedades em todos os seus pontos.”

Nem toda mistura heterogênea pode ser percebida desta forma a olho nu. Muitas vezes, somente com o auxílio do microscópio é possível diferenciar as fases, como no caso do sangue e do leite.

Também pode ser heterogênea: uma mistura sólida, como o granito – que é composto por quartzo, mica e feldspato – e gases com densidades que apresentam grandes disparidades, abrindo assim o leque de opções quanto a variedade de misturas.

Pode ocorrer de um um sólido ser geralmente diluído em um determinado solvente, porém até certo ponto, pois este pode atingir o seu ponto de saturação. Por exemplo, o coeficiente de solubilidade em água, a 0 º C:

  • NaCl: 357 g/L

  • AgNo3: 1220 g/L

  • CaSO4: 2 g/L

Nestes casos, quando houver um supersaturamento, ocorrerá depósito do soluto, o que é chamado de corpo de chão, corpo de precipitado, ou precipitado. Assim, o soluto não-dissolvido representará uma segunda fase da dita “solução”, que na verdade, neste caso, é uma mistura heterogênea, sendo a outra fase constituída da solução saturada do soluto.

2.2 Misturas simples e misturas com reações

Nem sempre uma mistura é uma reação. Pode se identificar qual é qual por fatores como temperatura e formação de novos compostos. Também é preciso comparar os resultados iniciais e finais para a verificação da ocorrência da transformação química.

2.3 Separação de misturas

Podem ser feitas por processos físicos ou mecânicos. Os físicos são mais utilizados em misturas homogêneas, geralmente usando mudanças no estado físico, como a evaporação, a destilação e a liquefação. Os mecânicos utilizados em misturas heterogêneas, pela facilidade de identificação visual, como a decantação, a centrifugação, filtração, dissolução, catação, peneiração, levigação, imantação e sifonação.

A decantação é utilizada para separar misturas sólido-líquido. Consiste em deixar a mistura em repouso durante certo tempo, até que seja o suficiente para o sólido depositar ao fundo. Também é utilizada para separar líquidos imiscíveis, como a água e o óleo, em duas substâncias. Neste caso, a separação é feita de forma similar a situação anterior, com a diferença que em vez do sólido, o que irá se depositar ao fundo é o líquido mais denso.

Além do processo citado acima, existem outros como a filtração simples e a filtração a vácuo. Elas se distinguem pelo fato da primeira ser um tanto lenta. Esse processo também é utilizado para a separação de sólidos e líquidos. Utiliza-se papel de filtro, que atua como uma peneira, que impede que partículas maiores atravessem o filtro e sejam retidas pelo papel.

Uma filtração simples é realizada ao coar um cafezinho. As partículas de café que não se dissolvem na água ficam retidas no filtro (resíduo), enquanto a água (solvente) e as partículas de café que ela dissolveu (soluto) passam através dele. (Tito - Canto, 2007, p.31)

A dissolução fracionada é utilizada para a separação de misturas heterogêneas sólido-sólido. Essa técnica está baseada na diferença de solubilidade em um solvente.

A evaporação é uma técnica barata, usada para obter um componente sólido que está dissolvido no líquido, através da evaporação do último.

Outro processo de separação bastante utilizado entre os métodos de análise é a cromatografia, que é utilizada em misturas homogêneas líquidas ou gasosas, baseando-se na diferença da velocidade de arraste, geralmente de pigmentos.

Este processo é bastante aplicado em laboratórios de Química, farmácia, análises clínicas, pesquisas científicas e tecnológicas para a análise de misturas, identificação, separação e purificação de novos produtos, tais como antibióticos, drogas pesticidas, produtos orgânicos, entre outros.

3 MATERIAIS UTILIZADOS

3.1 Misturas heterogêneas e homogêneas

  • 4 tubos de ensaio

  • 1 pêra de sucção

  • 1 pipeta volumétrica

  • 1 béquer de 250 mL

  • 1 espátula

  • 1 vidro de relógio

3.2 Misturas simples e misturas com reações

  • 3 tubos de ensaio

  • 1 béquer de 250 mL

  • 1 pipeta volumétrica

  • 1 vidro de relógio

  • 1 espátula

3.3 Separação de misturas

  • 1 balança de precisão

  • 1 papel de filtro

  • 1 funil de vidro

  • 1 espátula

  • 1 cápsula de porcelana

  • 2 béquer de 100 mL

  • 1 funil de separação

  • 1 proveta de 500 mL

  • 1 tira de papel de filtro

  • 1 tubo de ensaio

4 MÉTODO

4.1 Misturas heterogêneas e homogêneas

  • No tubo de ensaio número um, fazer uma mistura de 2mL de água e 1 medida de NaCl;

  • No tubo 2, fazer uma mistura de 1mL de água e 1 ml de óleo;

  • No tubo 3, fazer uma mistura de 2 mL de água e 1 medida de areia;

  • No quarto tubo, fazer uma solução de 1 mL de álcool com 3 mL de água.

4.2 Misturas simples e misturas com reações

  • No quinto, colocar 1 gota de HCl e 3 mL de água;

  • No sexto, colocar uma medida de Na2CO3 e 3 mL de água;

  • No sétimo, colocar ½ medida de KI e 3 mL de água;

  • Homogeneizar as misturas agitando os tubos;

  • Adicionar ao tubo 5, 1 pastilha de NaOH; agitar até a completa dissolução;

  • No tubo 6 adicionar 1 gota de H2SO4 e observar;

  • No tubo 7, adicionar uma medida de NaCl e agitar;

4.3 Separação de misturas

  • Em um béquer, coloca-se 10 mL de água, 1 medida de areia e 3g de NaCl. Usar papel de filtro para filtrar a areia, e depositar o reatnte em uma cápsula de porcelana e aquecer até a total evaporação da água.

  • Misturar 50 mL de água e 20 mL de óleo em um béquer e despejar em um funil de separação e aguardar decantação. Após o tempo, abrir a torneira do funil e fechá-la quando a água terminar de escorrer.

  • Colocar em um béquer 300 mL de água e 10 medidas de areia, fazer a separação através da decantação.

  • Separar pigmentos através da cromatografia: em uma tira de papel de filtro, fazer com uma caneta hidrográfica preta, uma marca a aproximadamente 12 mm de uma das pontas. Em um tubo de ensaio, por um pouco de álcool, e logo após, a tira de papel com a extremidade marcada mais próxima em contato com o álcool, sem que a marca encoste no mesmo.

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 Misturas heterogêneas e homogêneas

Com auxílio de determinadas vidrarias, coletamos substâncias e analisamos suas misturas.

TUBO DE ENSAIO

COMPONENTES

CLASSIFICAÇÃO

(Homogênea ou Heterogênea)

FASES

1

2 mL de água

+

1 medida de NaCl

Heterogênea

2

2

1 mL de água

+

1 mL de óleo

Heterogênea

2

3

2 mL de água

+

1 medida de areia

Heterogênea

3

4

3 mL de água

+

1mL de álcool

Homogênea

1

Observações:

  • No tubo 1, a solução por ser supersaturada, apresentou um pouco de precipitado, o que nem sempre ocorre nesse tipo de solução. Depende se o ponto de saturação foi ultrapassado ou não. O coeficiente de solubilidade do NaCl em água é de 357 g/L, sendo portanto 0,357g/mL.

  • No tubo 2, há duas fases, pois água e oléo são imiscíveis.

  • No tubo 3, mesmo havendo 2 componentes, ocorreu 3 fases, porque havia pedaços de folhas que não afundaram junto com a reia, e portanto apresentou uma fase distinta.

  • No tubo 4, não importando a quantidade, água e álcool sempre formarão soluções verdadeiras (misturas homogêneas)

5.2 Misturas simples e misturas com reações

TESTE

Componentes

OBSERVAÇÕES

RESULTADOS

1

1 gota de HCl

+

3 mL de água

+

1 pastilha de NaOH

Houve variação na temperatura?

Sim

Houve formação de gás?

Não

Houve formação de precipitado?

Não

2

1 medida de Na2CO3

+

3 mL de água

+

1 gota de H2SO4

Hove formação de gás?

Sim

Houve formação de precipitado?

Sim

3

½ medida de KI

+

3 mL de água

+

1 medida de NaCl

Houve variação de temperatura?

Não

Houve formação de gás?

Não

Houve formação de precipitado?

Sim

Observações:

  • A reação que ocorreu no tubo 1, foi exotérmica, por ter havido liberação de calor e segue na seguinte equação: A reação ocorridaneste tubo é conhecida como reação de neutralização.

HCl + NaOH-----------------> NaCl + H2O

  • No tubo 3, formou-se pouco precipitado, ocorrendo somente pelo fato da solução estar supersaturada.

5.3 Separação de misturas

A filtração simples, seguida da evaporação, é um processo barato porém pouco rápido, e não prático para substâncias em maior escala. Líquidos imiscíveis devem ser bem decantados para não haver erros quanto a sua separação. A dissolução fracionada, é um processo de separação bastante utilizado, porém requer equipamentos, pois caso o processo ocorra naturalmente , o fracionamento da mistura demora muito tempo.

Cromatografia é uma técnica de separação e de análise de substâncias em solução, que baseia-se na velocidade de arraste de determinado pigmento.

A cromatografia funciona graças ao fato das moléculas possuírem uma propriedade chamada polaridade em comum e tenderem a se atrair mutuamente. Uma molécula polar é simplesmente aquela que possui uma região rica em elétrons e uma outra região que é pobre em elétrons. Estas regiões às vezes são representadas como sendo negativamente e positivamente carregadas, respectivamente. Moléculas polares são unidas por forças de atração entre cargas opostas de moléculas diferentes. Moléculas de água têm regiões ricas em elétrons nos átomos de oxigênio e regiões pobres em elétrons nos átomos de hidrogênio. Assim, as moléculas de água são polares e por conseguinte organizam-se de maneira que a região de carga positiva de uma molécula é atraída pela região de carga negativa de outra.(http://br.geocities.com/chemicalnet/cromatografia.htm. 2009)

6 CONCLUSÃO

Os métodos de separação de misturas estão presentes em inúmeras atividades do cotidiano, bem como em processos industriais. Desde o ato de coar um café a catação do feijão, estamos fazendo a separação de misturas, que podem ser homogêneas ou não.

Uma vez percebida a influência das misturas no nosso dia-dia, é possivel entender o porquê destes processos e compostos serem tão amplamente difundidos em nossa sociedade.

REFERÊNCIAS

RUSSELL, John Blair,; BROTTO, Maria Elizabeth; GUEKEZIAN, Márcia. Química geral: volume 1. 2.ed São Paulo: Makron Books, 2006. xl, 621, [144] p. ISBN 8534601925

PERUZZO, Tito Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do,. Química: na abordagem do cotidiano: volume único. 3.ed São Paulo: Moderna, 2008. 760p. ISBN 9788516056612

ROZENBERG, Izrael Mordka. Química geral. São Paulo, SP: Blucher, 2008. xxiii, 676p. ISBN 9788521203049

FELTRE, Ricardo,. Fundamentos da Química: química, tecnologia, sociedade: volume único. 4. ed São Paulo: Moderna, 2008. 126, 700 p. ISBN 8516048136

Cromatografia: a separação de compostos por cromatografia. Disponível em <http://br.geocities.com/chemicalnet/cromatografia.htm> Acesso em: 5 ago. 2009

ANEXO

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