Exercícios: Técnicas de separação de misturas

Ao preparar café numa cafeteira de filtro, a água quente atravessa o café moído e o papel retém a borra, como se mostra na figura.

Que técnica de separação ocorre dentro da cafeteira?

Numa oficina misturaram-se limalhas de ferro com areia. Ao aproximar um ímã, as limalhas grudam nele e a areia não, como se mostra na figura.

Que técnica de separação está sendo usada? Por que ela funciona?

No laboratório, você quer recuperar o sal dissolvido em um copo de água salgada. Você aquece a solução: a água vai evaporando e o sal fica no fundo, como mostra a figura.

Como se chama essa técnica?

Depois de fritar, em uma panela ficam água e óleo formando duas camadas: o óleo em cima e a água embaixo. Se você deixar a panela em repouso e retirar com cuidado a camada de cima, que técnica de separação você está usando?

Na gaveta da avó misturaram-se grão-de-bico e lentilhas. Como o grão-de-bico é maior, ela usa uma peneira: as lentilhas passam pelos orifícios e o grão-de-bico fica retido, como mostra a figura.

Como se chama essa técnica?

A água e o álcool se misturam perfeitamente, mas o álcool ferve a uma temperatura menor do que a da água. Para separá-los, aquece-se a mistura: o álcool evapora primeiro, depois esse vapor é resfriado e recolhido já líquido em outro recipiente, como mostra a figura.

Que técnica é essa?

Complete a frase com o nome da técnica adequada: «Para separar um sólido que não se dissolveu de um líquido usamos a $\dots$; para separar dois líquidos que não se misturam, a $\dots$; e para recuperar um sólido dissolvido deixando evaporar o líquido, a $\dots$».

O filtro de um aquário faz a água passar através de uma esponja que retém as partículas de sujeira, e a água volta limpa ao aquário. Que técnica de separação esse filtro utiliza?

Misturaram-se areia e sal no mesmo frasco. Ordene os passos para separá-los e recuperar ambos:

1. a) Aquecer a água até evaporar e restar o sal.
2. b) Adicionar água e agitar para que o sal se dissolva (a areia não).
3. c) Despejar a mistura sobre um papel de filtro para reter a areia.

O Nico tenta separar o sal da água salgada com um filtro de café, mas o filtro não retém nada. Explique por que a filtração funciona com a areia, mas não com o sal dissolvido, e indique qual técnica o Nico deveria usar para recuperar o sal.

Depois de cozinhar um caldo, a gordura fica flutuando e forma uma camada amarelada na superfície. Os cozinheiros deixam a panela descansar e depois retiram essa camada com uma concha. Que técnica de separação eles usam? Que propriedade da gordura torna possível esse funcionamento?

Na padaria do bairro peneiram a farinha antes de amassar: a farinha fina atravessa a malha da peneira e os grumos ficam em cima. Que técnica é essa? Em que propriedade das partículas ela se baseia?

Em uma central de reciclagem, uma esteira transporta restos de ferro misturados com plástico e alumínio, e no final da esteira há um ímã gigante. Que material o ímã separa dos demais? Por que o alumínio não é atraído pelo ímã?

A evaporação e a destilação começam da mesma forma: aquecendo a mistura para que o líquido se transforme em vapor. Em que diferem depois? Pense no que se recupera em cada caso: o sólido dissolvido ou o líquido?

Nas salinas, a água do mar é deixada em tanques rasos ao sol e ao vento durante semanas, até que no fundo surge uma camada de sal, como mostra a figura.

Que técnica de separação ocorre nas salinas? O que se obtém e o que aconteceu com a água?

Você recolheu água da chuva em um balde e quer limpá-la com um filtro caseiro feito com camadas: cascalho grosso, areia fina e algodão, como mostra a figura.

1. a) Que técnica de separação este dispositivo imita?
2. b) Justifique para que serve colocar o cascalho mais grosso na camada de cima e a areia fina embaixo.

No laboratório você tem uma mistura de areia, limalhas de ferro e sal, e precisa recuperar os três componentes separadamente. Desenhe o procedimento completo: indique cada passo, a técnica que você usa e em que propriedade dos materiais você se baseia.

Uma garrafa contém uma mistura homogênea de água e álcool.

1. a) Explique por que razão nem a filtração nem a decantação servem para separá-los.
2. b) Em que propriedade diferente da água e do álcool se baseia a destilação para consegui-lo?

Caiu sal dentro do pote de arroz. Você pensa em duas formas de resolver a situação: separá-los a seco com uma peneira fina, ou despejar tudo em água para dissolver o sal.

1. a) Descreva cada procedimento e nomeie a técnica ou técnicas que ele utiliza.
2. b) Qual você escolheria? Justifique a sua escolha pensando no que aconteceria com o arroz em cada método.

Um grupo em excursão quer beber água de um rio que corre turvo.

1. a) Ordene o que deveriam fazer: filtrar a água com um pano, deixá-la descansar por um bom tempo, fervê-la.
2. b) Explique o que cada passo elimina.
3. c) Por que é necessário ferver a água, mesmo que depois de filtrá-la ela já pareça limpa?

Você mistura em um copo água, azeite e areia, agita com força e deixa em repouso.

1. a) Preveja o que você verá depois de algum tempo: quantas camadas se formam e o que há em cada uma?
2. b) Planeje como separar os três componentes usando primeiro a decantação e depois a filtração.

Imagine que destilamos água do mar no laboratório.

1. a) Que substância se recolhe no final, após o resfriamento do vapor? O que sobra no recipiente que é aquecido?
2. b) Com este método seria possível obter água potável a partir do mar. Por que você acha que isso não é feito em grande escala em todos os lugares? Pense na energia necessária.

Três colegas escolheram mal a técnica. Encontre o erro de cada um e corrija-o:

1. a) A Ana quer separar água e azeite aproximando um ímã.
2. b) O Mário filtra água com sal para ficar com o sal no filtro.
3. c) A Sofia tenta separar areia e açúcar peneirando, embora os dois grãos sejam do mesmo tamanho.

Numa ilha deserta você só tem água do mar, um recipiente largo, uma película de plástico transparente, um copinho e sol de sobra. Você monta o dispositivo da figura: deixa o recipiente com água do mar ao sol, coloca o copinho no centro (sem que entre água do mar nele) e cobre tudo com a película de plástico, com um pequeno peso bem em cima do copinho. Depois de algumas horas, o copinho contém água limpa.

1. a) Que dois processos (mudanças de estado) ocorrem dentro da invenção? Que técnica de laboratório ela imita no conjunto?
2. b) Por que o sal nunca chega ao copinho?
3. c) Que fenômeno natural faz algo muito parecido com a água do mar?