Exercícios sobre separação de misturas
Resolva esta lista de exercícios sobre separação de misturas que aborda as técnicas necessárias para a obtenção de substâncias puras.
Publicado por: Stéfano Araújo NovaisQuestões
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Questão 1
(Enem PPL) Na produção do politereftalato de etileno, o PET, utiliza-se como reagente o para-dimetilbenzeno, também chamado de para-xileno, que deve ter alta pureza. No entanto, o para-xileno obtido do petróleo possui contaminação dos seus isômeros orto-xileno e meta-xileno, cujas estruturas são apresentadas na figura. No quadro, são listadas as temperaturas de fusão e ebulição desses três isômeros.
Qual processo de separação permite a purificação desse reagente?
Alternativa E.
Os isômeros do para-dimetilbenzeno possuem temperaturas de ebulição muito próximas, o que dificulta a obtenção de reagentes puros via destilação simples ou via destilação fracionada. Contudo, os pontos de solidificação/fusão são distantes uns dos outros, o que permite uma solidificação em etapas via abaixamento da temperatura.
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Questão 2
(Enem) A água bruta coletada de mananciais apresenta alto índice de sólidos suspensos, o que a deixa com um aspecto turvo. Para se obter uma água límpida e potável, ela deve passar por um processo de purificação numa estação de tratamento de água. Nesse processo, as principais etapas são, nesta ordem: coagulação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação.
Qual é a etapa de retirada de grande parte desses sólidos?
Alternativa B.
No tratamento de água, as partículas dispersas com diversos tamanhos são coaguladas e floculadas, adquirindo maior densidade. Posteriormente, são levadas para um tanque de decantação, onde boa parte destas são retiradas por ação da gravidade. As partículas remanescentes são retiradas na filtração.
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Questão 3
(Enem)
O urânio é empregado como fonte de energia em reatores nucleares. Para tanto, o seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico — o urânio-235.
Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre os hexafluoretos deurânio-235 de urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem efundir repetidamente milhares de vezes através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento.
ATKINS, P; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2006 (adaptado).
Considerando a diferença de massa mencionada entre os dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode ser empregado para tal finalidade?
Alternativa B.
A diferença entre os dois isótopos de urânio é justamente a sua massa. Enquanto um possui número de massa igual a 235, o outro possui número de massa igual a 238. Como ambos são átomos de urânio, possuem praticamente o mesmo volume, o que nos faz concluir que o urânio-238 é mais denso do que o urânio-235. Sendo assim, a técnica capaz de separar por diferença de densidade é a centrifugação.
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Questão 4
(Fuvest) A destilação é um processo utilizado para separar compostos presentes em uma mistura com base nas suas propriedades físicas como, por exemplo, a diferença de temperatura de ebulição, a uma dada pressão, entre os componentes da mistura.
Recentemente esse termo passou a figurar em estudos de poluição ambiental, nos quais o termo “destilação global” é utilizado para explicar a presença de compostos voláteis, como os pesticidas organoclorados, em águas e gelos de regiões polares, ainda que estes compostos nunca tenham sido produzidos ou utilizados nessas regiões.
Com base no princípio da técnica da destilação, como pode ser explicada a presença desses pesticidas na Antártica e no Ártico?
Alternativa B.
Os compostos organoclorados, voláteis, acabam entrando na composição da atmosfera de regiões mais quentes. As correntes de ar conseguem carregar esses compostos até às regiões mais frias do planeta, onde, por conta da baixa temperatura, acabam se condensando e se depositando em regiões onde não há produção agrícola.
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Questão 5
A coleta seletiva é muito importante para a saúde coletiva e para o meio ambiente, uma vez que permite uma destinação mais adequada para rejeitos sólidos, para que estes possam, então, ser reciclados ou reutilizados.
Na coleta seletiva, devemos separar o lixo de acordo com sua composição, em geral: plástico, papel, metal e vidro.
É possível dizer que, dentre os métodos de separação de misturas, a coleta seletiva é considerada uma:
Alternativa B.
A separação do lixo é feita manualmente e, assim sendo, é considerada como catação.
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Questão 6
Os íons Hg2+ são muito prejudiciais para o meio ambiente, muito por conta da alta toxicidade desse elemento somada ao fato de ele conseguir se acumular ao longo da cadeia alimentar. Assim, uma das formas de removê-lo é por meio da precipitação de seu sulfeto, conforme reação a seguir.
Hg2+ (aq) + Na2S (aq) → HgS (s) + 2 Na+ (aq)
Uma técnica capaz de remover o sulfeto de mercúrio (II) da água é a:
Alternativa A.
O sulfeto de mercúrio (II) é um sólido não dissolvido em um meio líquido, portanto, pode-se fazer sua remoção com uma filtração.
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Questão 7
A implosão de prédios, de casas, de viadutos e de pontes em cidades é uma técnica mais rápida e segura para a demolição controlada de estruturas. Contudo, uma grande quantidade de entulho, com os mais variados materiais, acaba sendo produzida.
Uma empresa, pensando no reaproveitamento econômico do entulho da implosão de um prédio, deseja retirar as vigas de aço lá presentes. Para isso, portanto, deve utilizar um método de separação conhecido como:
Alternativa D.
O aço, constituído majoritariamente de ferro, é um material que pode ser atraído pelos eletroímãs, sendo essa uma técnica adequada para separar as vigas de aço do restante do entulho, que não sofre atração alguma pelo eletroímã.
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Questão 8
Depois da água, o café é a bebida mais consumida no Brasil. Tal preferência pela bebida nos coloca entre os 15 maiores consumidores de café do planeta. Podendo ser preparado de diversas formas, para todos os gostos, a forma mais tradicional consiste na utilização de um coador, que pode ser de papel ou de pano.
Nesta técnica de preparo, o pó de café é colocado no coador, e, posteriormente, água quente é colocada em contato com o pó. Pouco tempo depois, a bebida começa a escorrer pelos pequenos orifícios do coador para que possa ser devidamente apreciada posteriormente.
Na preparação citada do café, dois métodos de separação são utilizados em sequência. Estes métodos são, respectivamente:
Alternativa C.
A água, ao entrar em contato com o pó de café, faz a dissolução seletiva dos compostos do pó que servirão para aromatizar e dar gosto à bebida, deixando a borra como rejeito. Isso é caracterizado como uma dissolução fracionada.
Posteriormente, ocorre uma filtração, pois a borra fica retida no coador, e o líquido escorre pelos pequenos orifícios presentes no material.
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Questão 9
Na confeitaria, é comum finalizar alguns doces com açúcar de confeiteiro. Contudo, ao invés de o confeiteiro polvilhar o açúcar de confeiteiro com os dedos, ele usa uma peneira para um melhor resultado.
A explicação para essa técnica é a de que:
Alternativa B.
Na culinária, o aspecto visual é também muito importante. A peneiração do açúcar de confeiteiro permite uma seleção da granulometria, fazendo com que as partículas sólidas tenham praticamente a mesma dimensão e trazendo, assim, um aspecto mais uniforme para o produto. Além disso, a peneira pode reter possíveis impurezas que estão contidas no açúcar, como cascas.
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Questão 10
Uma técnica capaz de obter água doce a partir da água do mar é a:
Alternativa D.
A destilação da água do mar permite que a água seja separada do sal por conta das diferenças dos pontos de ebulição. A água, mais volátil, é vaporizada sem a presença do sal, podendo ser condensada e, então, utilizada.
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Questão 11
Uma das formas mais convencionais de se adquirir frutas e hortaliças é através das feiras de rua, presentes em todas as cidades brasileiras, praticamente.
Porém, antes de armazenarmos e consumirmos tais produtos, devemos lavá-los com água corrente para a retirada de poeira ou de outras partículas sólidas e fazer a sua devida desinfecção.
A lavagem das frutas e das hortaliças com água corrente é um processo que se assemelha à:
Alternativa E.
A levigação é uma técnica de separação que se utiliza de uma corrente líquida para separar uma mistura de sólidos com densidades diferentes. No caso, a corrente de água é capaz de carregar os sólidos de menor densidade, deixando aqueles de maior densidade.
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Questão 12
O sal de cozinha é o tempero mais utilizado do mundo, estando presente nas mais diversas culinárias para realçar o sabor dos alimentos. Sua obtenção pode ser realizada a partir da água dos oceanos, o que permite uma produção em larga escala em diversas áreas do planeta. A utilização da energia solar como fonte de energia para a obtenção também auxilia a manutenção do baixo custo do tempero.
Nas salinas, a técnica utilizada para a produção de sal é conhecida como:
Alternativa A.
Nas salinas, a água do mar, em contato com o sol, evapora. Então, o sal presente é cristalizado lentamente, por conta da perda do solvente por evaporação.