Qual é a propriedade da matéria que permite a separação dos componentes do petróleo por destilação fracionada?

TIpos de misturas

Mistura é uma associação de duas ou mais substâncias diferentes. A maioria dos materiais encontrados na natureza não são substâncias puras, e sim misturas de mais de um tipo de molécula na sua constituição. As espécies químicas presentes na mistura são denominadas componentes.

Cada aspecto distinto observado na região de um sistema é chamado de fase. De acordo com o número de fases e também com a observação visual, podemos classificar as misturas como homogêneas ou heterogêneas.

Cada aspecto distinto observado na região de um sistema chamamos de fase. Usamos o método de observação visual para classificar as misturas e, de acordo com o número de fases que elas apresentam, podem ser classificadas em homogêneas ou heterogêneas.

Misturas Homogêneas: são aquelas que apresentam uma única fase, ou seja, são monofásicas. Toda sua extensão possui um único aspecto.

A mistura homogênea pode ser chamada também de solução. Alguns exemplos são as misturas da água com álcool, água com açúcar e o ar atmosférico.

Misturas Heterogêneas: são aquelas que apresentam duas ou mais fases. Seus componentes podem ser distinguidos através da observação visual, olho nu ou através de um microscópio.

De acordo com o número de fases, a mistura heterogênea pode ser classificada em: bifásica, quando apresenta duas fases; trifásica, quando apresenta três fases; polifásicas, quando apresenta a partir de quatro fases. Água e areia ou água e azeite são alguns exemplos de misturas heterogêneas.

Separação de misturas

Quando desejamos separar os componentes de uma mistura devemos usar processos específicos que são definidos de acordo com alguns fatores, como:

- O tipo de mistura: homogênea ou heterogênea.
- Seu estado físico: sólido, líquido ou gasoso.
- As propriedades físicas dos materiais que constituem a mistura: pontos de fusão e ebulição, densidade e solubilidade.

I)Separação dos componentes de mistura homogênea

Destilação Simples: a separação ocorre de acordo com a diferença nos pontos de ebulição do solvente e soluto. Por aquecimento, em aparelhagem apropriada com um condensador adaptado, só o líquido entra em ebulição, passando para o estado gasoso, e, em seguida, é condensado e recolhido, separando-se do sólido.

Para separar a mistura de água e sal e recuperar também a água, emprega-se a destilação simples. O líquido purificado, que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.

Evaporação: neste processo a mistura, contida em recipiente aberto, é aquecida (naturalmente ou não) até o líquido evaporar, separando-se do soluto na forma sólida. Este é o método utilizado nas salinas para obtenção de sal marinho.

Destilação fracionada: consiste no aquecimento dos líquidos misturados, em aparelhagem específica e com controle de temperatura. Dessa forma, à medida que a temperatura for aumentando, o ponto de ebulição específico de cada líquido é atingido, fazendo com que cada um deles deixe a mistura isoladamente. O componente mais volátil, ou seja, aquele com menor ponto de ebulição, é destilado primeiro. Este processo é utilizado, por exemplo, na obtenção de bebidas alcoólicas, e também no fracionamento do petróleo para a obtenção de seus subprodutos.

Liquefação fracionada: através de resfriamento em aparelhagem adequada e com controle de temperatura, os gases se liquefazem separadamente. Uma aplicação desse processo consiste na separação dos componentes do ar atmosférico.

II)Separação dos componentes de mistura heterogênea

Decantação: este processo é utilizado quando o componente sólido for mais denso que o líquido da mistura. Essa diferença de densidade faz com que o sólido se deposite no fundo do recipiente, e, após a deposição, inclina-se o recipiente para escoar o líquido.

Centrifugação: processo caracterizado pelo uso de aparelhos denominados centrífugas, que aceleram a decantação, separando materiais de densidades diferentes. A separação de glóbulos vermelhos do plasma sanguíneo é feito com o auxílio de uma centrífuga.

Educação: Processo de tratamento da água envolve filtração, veja!

Filtração: a mistura é separada através de uma superfície porosa que, dependendo do tamanho da partícula sólida a ser isolada, pode ser de cascalho, areia, tecido ou carvão ativado. O sólido fica retido no filtro e o líquido é recolhido em outro recipiente. A preparação do café é um exemplo de filtração. 

Decantação: separa líquidos imiscíveis com a utilização de um funil de decantação. Após a decantação, abre-se a torneira, deixando passar o líquido mais denso.

Catação: separação manual dos sólidos com diferentes tamanhos de partículas. Essa prática é muito comum na seleção de grãos bons de feijão para o cozimento.

Levigação: quando os sólidos da mistura tem densidades diferentes, usa-se uma corrente de água, que arrasta o componente menos denso. Este processo é utilizado na extração do ouro.

Ventilação: separação dos componentes sólidos de densidades diferentes, na qual o componente menos denso é arrastado por uma corrente de ar. Na separação de cereais e suas cascas, já soltas, utiliza-se a ventilação.

Peneiração (tamisação): processo utilizado na separação de sólidos de tamanhos diferentes, através do auxílio de uma peneira onde somente as partículas com menor dimensão atravessam a malha. Pode ser utilizado na separação de diferentes granulações de areia.

Separação magnética: separa os componentes de uma mistura, onde um deles é atraído por um ímã, e o outro não. Pode ser utilizado, por exemplo, para separar areia e limalha de ferro.

Flotação: consiste em separar sólidos de densidades diferentes através de um líquido com densidade intermediária. Quando temos uma mistura de terra e serragem, adicionamos água. A areia fica no fundo e a serragem flutua na água.

Filtração: separa partículas sólidas de um gás com a utilização de um filtro. Este é o processo utilizado pelo aspirador de pó.

EXERCÍCIOS

(ENEM 1998) Seguem alguns trechos 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.

I. “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 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias),e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira...”

II. “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxidos de nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível equivalente a 8,9 kwh.”

III. “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55 gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável e 80 gramas de vidro.”

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

a) passa por peneiração, cloração, floculação, filtração e pós-cloração, e é canalizada para os rios.
b) passa por cloração e destilação, sendo devolvida aos consumidores em condições adequadas para ser ingerida.
c) é fervida e clorada em reservatórios, onde fica armazenada por algum tempo antes de retornar aos consumidores.
d) passa por decantação, filtração, cloração e, em alguns casos, por fluoretação, retornando aos consumidores.
e) não pode ser tratada devido à presença do sabão, por isso é canalizada e despejada em rios.

Resolução
No tratamento da água, não há peneiração, destilação ou fervura, nem o sabão impede seu tratamento. Ao ser tratada, a água passa por decantação, onde são retiradas partículas sólidas mais densas que a água; por filtração, onde são retiradas as partículas sólidas restantes e menos densas; por cloração, onde os microrganismos são eliminados, e por fluoretação em alguns casos, como medida preventiva ao aparecimento de cáries. Alternativa D.

(Uerj - 2000) São preparadas 3 misturas binárias em um laboratório, descritas da seguinte maneira:

1ª mistura: heterogênea, formada por um sólido e um líquido 
2ª mistura: heterogênea, formada por dois líquidos
3ª mistura: homogênea, formada por um sólido e um líquido

Os processos de separação que melhor permitem recuperar as substâncias originais são, respectivamente:

a) filtração, decantação, destilação simples
b) decantação, filtração, destilação simples
c) destilação simples, filtração, decantação
d) decantação, destilação simples, filtração

Resolução
Na 1° mistura, sabendo que é heterogênea e  é formada por um sólido e um líquido, há possibilidade de filtração. A 2° mistura é um sistema heterogêneo formado por dois líquidos. Deve-se usar a decantação para líquidos imiscíveis, que poderão ser separados pela diferença de densidade. Na 3° mistura, heterogênea e formada por um sólido e um líquido, temos uma substância solubilizada em outra, logo a destilação simples é um método a ser utilizado.
Letra A.