Química
SUBSTÂNCIAS, MISTURAS E
PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE
MISTURAS
SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
Química
• 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 H2O, que indica que sua
composição é de dois átomos do
elemento hidrogênio e um átomo
do elemento oxigênio.
Prof. Patrício
P
SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
Química
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.
Prof. Patrício
SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
Química
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.
Prof. Patrício
MISTURAS
Química
 Quando uma substância é adicionada à
outra, forma-se então uma mistura.
Mistura homogênea
Prof. Patrício
Mistura heterogênea
Química
ALOTROPIA
 Um mesmo elemento químico é capaz de formar
várias substâncias simples com características
estruturais e propriedades diferentes.
Carbono
Prof. Patrício
Química
ALOTROPIA
Alotropia do Oxigênio
 O O2 (gás oxigênio) e O3 (gás ozônio) são formas
alotrópicas do elemento oxigênio.
 O O2 (oxigênio) é incolor, inodoro, possui grande
estabilidade e está presente no ar que respiramos.
 O O3 (ozônio) é instável (pode assumir outras
formas), de coloração azul e cheiro desagradável.
Prof. Patrício
Química
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 (P4), e
é insolúvel em água.
 Em contato com o ar, o Fósforo
queima
espontaneamente,
produzindo o pentóxido.
Prof. Patrício
ALOTROPIA
Química
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
aquecido.
Prof. Patrício
de
óxidos
quando
Química
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.
Prof. Patrício
Química
ALOTROPIA
Alotropia do Carbono
São conhecidas 5 formas alotrópicas principais:
AMORFO
GRAFITE
Prof. Patrício
NANOTUBO
FULERENO
DIAMANTE
Química
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).
Prof. Patrício
Métodos de separação de misturas
heterogêneas
Química
 SÓLIDO – SÓLIDO:
 Catação

Ventilação

Levigação
Separação magnética
Cristalização fracionada
Dissolução fracionada
Peneiração
Fusão fracionada
Sublimação






 SÓLIDO – LÍQUIDO:




 LÍQUIDO – LÍQUIDO:

Decantação
 GÁS – SÓLIDO:


Prof. Patrício
Decantação
Centrifugação
Filtração simples
Filtração à vácuo
Decantação
Filtração
Química
Métodos de separação de
misturas homogêneas
 SÓLIDO – LÍQUIDO:
 Evaporação
 Destilação simples
 LÍQUIDO – LÍQUIDO:
 Destilação fracionada
 GÁS – GÁS:
 Liquefação fracionada
 Adsorção
Prof. Patrício
Química
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.
Prof. Patrício
Química
 Usada
Tamisação (peneiração)
para separar sólidos
constituintes de partículas de
dimensões diferentes através de
peneiras.
 Industrialmente,
usam-se
conjuntos
de
peneiras
superpostas que separam as
diferentes granulações.
Prof. Patrício
Química
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.
Prof. Patrício
Levigação
Química
 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 .
Prof. Patrício
Química
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.
Prof. Patrício
Química
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.
Prof. Patrício
Química
 Também
Separação Magnética
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.
Prof. Patrício
Química
 Usado




Sublimação
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 .
Prof. Patrício
Química
Decantação ou Sedimentação
O sólido por ser mais denso deposita-se no
fundo do recipiente.
Prof. Patrício
Química
Centrifugação
É usada para acelerar a decantação. As partículas são
arremessadas para o fundo do tubo.
Prof. Patrício
Química
Flotação
Um líquido é usado para separar sólidos de
densidades. O menos denso flutua.
Prof. Patrício
diferentes
Química
Líquido + Sólido
Destilação Simples
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.
Prof. Patrício
Química
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)
Prof. Patrício