Questão 12
Sobre os procedimentos químicos da destilação de uma solução aquosa de sal de cozinha e suas aplicações, assinale a alternativa correta.
(A) O sal de cozinha entra em ebulição ao mesmo tempo da água e é colhido no erlenmeyer
(B) O condensador possui a função de diminuir a temperatura dos vapores produzidos pelo aquecimento e, assim, liquefazer a água
(C) A temperatura de ebulição do sal de cozinha é menor que a temperatura de ebulição da água
(D) A eficiência do método de destilação é pequena para separar o sal da água

Passo 1

O enunciado pede que eu assinale a alternativa correta sobre os procedimentos químicos da destilação de uma solução aquosa de sal de cozinha (sal comum) e suas aplicações. As alternativas são:
(A) O sal de cozinha entra em ebulição ao mesmo tempo da água e é colhido no erlenmeyer
(B) O condensador possui a função de diminuir a temperatura dos vapores produzidos pelo aquecimento e, assim, liquefazer a água
(C) A temperatura de ebulição do sal de cozinha é menor que a temperatura de ebulição da água
(D) A eficiência do método de destilação é pequena para separar o sal da água
Informações relevantes do enunciado que vou usar: há uma solução aquosa de sal de cozinha (ou seja, sal dissolvido em água) sendo submetida à destilação; fala-se em condensador e em coleta no erlenmeyer (recipiente coletor).

Passo 2

Conceito básico: o que é ebulição e vapor?
  • Ebulição é o processo em que o líquido passa à fase gasosa quando sua pressão de vapor iguala a pressão externa (geralmente a pressão atmosférica). Em fórmula simples:
P_{\text{vapor}} = P_{\text{externa}}.
  • Quando aquecemos uma solução, o componente volátil (aquela substância que forma vapor facilmente, aqui a água) vaporiza; os vapores sobem e podem ser recolhidos após condensação. O componente não volátil (ou pouco volátil), se não vaporiza a temperaturas próximas, fica no frasco de aquecimento como resíduo.
Vou explicar dois conceitos que aparecem nas opções: não volatilidade do sal e funcionamento do condensador.

Passo 3

Por que o sal de cozinha não passa facilmente para a fase vapor?
  • O sal de cozinha é quimicamente \mathrm{NaCl}, um sólido iônico que tem ponto de fusão e ponto de ebulição muito altos em comparação com a água. Valores típicos (propriedades físicas conhecidas):
\text{Ponto de ebulição da água a 1 atm} \approx 100^\circ\mathrm{C},çãá
\text{Ponto de ebulição do } \mathrm{NaCl} \approx 1413^\circ\mathrm{C}.çã
  • Assim, a \mathrm{NaCl} é praticamente não volátil nas condições de uma destilação simples de laboratório; ela não vaporiza junto com a água. Em soluções, ainda há o efeito coligativo chamado elevação do ponto de ebulição: a presença de um soluto não volátil faz a solução ferver a uma temperatura ligeiramente maior que 100^\circ\mathrm{C}, mas essa elevação é geralmente pequena para concentrações usuais e muito longe do ponto de ebulição do \mathrm{NaCl} puro.
Breve nota sobre a elevação do ponto de ebulição (apenas para compreensão): a variação de temperatura de ebulição é dada por
\Delta T_b = K_b \, m,
onde \Delta T_b é quanto a temperatura de ebulição se eleva, K_b é a constante ebuliométrica do solvente (para a água) e m é a molalidade da solução. Isso mostra que a temperatura de ebulição da solução aumenta, mas em quantidades moderadas que não tornam o \mathrm{NaCl} volátil.

Passo 4

Função do condensador — explicação didática e prática (isso ajuda a avaliar a alternativa que fala do condensador):
  • Quando a água vaporiza no balão de destilação, formam-se vapores quentes. O condensador é um dispositivo por onde esses vapores passam e entram em contato, indiretamente, com uma superfície fria (geralmente água corrente que circula numa camisa ao redor do tubo interno).
  • O trabalho físico do condensador é retirar calor do vapor. Ao perder calor, o vapor cede sua energia latente de vaporização e se transforma novamente em líquido (condensa). Em linguagem de física térmica: o condensador promove transferência de calor do vapor para a água de resfriamento, reduzindo a temperatura do vapor até abaixo do ponto de condensação, e assim ocorre a liquefação.
  • Portanto, o condensador tem exatamente a função de diminuir a temperatura dos vapores e liquefazer o solvente (a água), permitindo que o líquido condensado seja recolhido no erlenmeyer ou recipiente coletor.

Passo 5

Aplicando isso às alternativas: análise uma a uma com explicação clara.
  • (A) “O sal de cozinha entra em ebulição ao mesmo tempo da água e é colhido no erlenmeyer.”
    Por que é falsa: o sal ( \mathrm{NaCl}) não é volátil nas condições normais de destilação; ele permanece no balão de destilação como resíduo. Só a água (ou vapor contendo essencialmente água) sobe, condensa e é coletada. Logo, o sal não entra em ebulição junto com a água e não é coletado no erlenmeyer contendo o destilado.
  • (B) “O condensador possui a função de diminuir a temperatura dos vapores produzidos pelo aquecimento e, assim, liquefazer a água.”
    Por que faz sentido: isso descreve exatamente o papel do condensador — retirar calor dos vapores para que eles condensem em líquido. A frase está correta e corresponde ao funcionamento prático do aparelho de destilação.
  • (C) “A temperatura de ebulição do sal de cozinha é menor que a temperatura de ebulição da água.”
    Por que é falsa: como mostrei antes, o \mathrm{NaCl} tem ponto de ebulição muito maior que o da água ( \mathrm{NaCl} \approx 1413^\circ\mathrm{C} versus água 100^\circ\mathrm{C} a 1 atm). Portanto não é correto dizer que o sal ferve a temperatura menor que a água.
  • (D) “A eficiência do método de destilação é pequena para separar o sal da água.”
    Por que é falsa (ou pelo menos enganosa) neste caso: para separar um soluto não volátil (sal comum) do solvente (água), a destilação simples é bastante eficiente — a água vaporiza e é coletada quase sem o sal; o sal fica no frasco. A destilação seria ineficiente se as duas substâncias tivessem pontos de ebulição muito próximos (misturas azeotrópicas, por exemplo), mas não é o caso aqui.

Passo 6

Resumo final do raciocínio: o condensador tem a função de resfriar os vapores e transformá-los em líquido — essa descrição corresponde precisamente a uma das alternativas do enunciado. As demais alternativas apresentam incorreções: o sal não ferve junto com a água, o ponto de ebulição do sal é muito maior que o da água, e a destilação simples é, na prática, um método eficiente para separar água de um soluto não volátil como o sal.

Resposta

(B)

Exercícios relacionados