- Sobre separação de misturas em laboratório, analise as alternativas abaixo. A resposta é a soma dos números das alternativas corretas.
(01) Os componentes do ar atmosférico podem ser separados diretamente por destilação fracionada.
(02) A tamisação é utilizada para separar sólidos cujo tamanho das partículas seja sensivelmente diferente.
(04) A levigação é usada para separar mistura de sólidos de diferentes densidades com uma corrente de água.
(08) A flotação é utilizada para separar sólidos de diferentes densidades utilizando-se óleo para aderir às partículas do sólido mais denso.
(16) A sedimentação fracionada baseia-se na diferença de solubilidades dos materiais na fase sólida em um determinado líquido.
(32) É possível separar uma mistura de arroz cru e açúcar adicionando-se água suficiente e filando a mistura em seguida. Esse procedimento envolve um processo mecânico e um processo físico.
(64) A mineração artesanal do ouro envolve um processo de levigação.
Somatória:
(01) Os componentes do ar atmosférico podem ser separados diretamente por destilação fracionada.
(02) A tamisação é utilizada para separar sólidos cujo tamanho das partículas seja sensivelmente diferente.
(04) A levigação é usada para separar mistura de sólidos de diferentes densidades com uma corrente de água.
(08) A flotação é utilizada para separar sólidos de diferentes densidades utilizando-se óleo para aderir às partículas do sólido mais denso.
(16) A sedimentação fracionada baseia-se na diferença de solubilidades dos materiais na fase sólida em um determinado líquido.
(32) É possível separar uma mistura de arroz cru e açúcar adicionando-se água suficiente e filando a mistura em seguida. Esse procedimento envolve um processo mecânico e um processo físico.
(64) A mineração artesanal do ouro envolve um processo de levigação.
Passo 1
O enunciado pede que eu analise várias alternativas sobre métodos de separação de misturas em laboratório e informe a soma dos números das alternativas corretas. As alternativas dadas são (copiando exatamente do enunciado):
Cada alternativa descreve um método ou afirmação; minha tarefa é decidir, para cada uma, se é correta ou incorreta, e então somar os números associados às alternativas que forem corretas. Vou listar em seguida todas as informações relevantes que o enunciado dá (cada item é uma afirmação a ser avaliada):
A resolução e a justificativa para cada alternativa começam no próximo passo.
Passo 2
Vou analisar a alternativa
. Primeiro explico o conceito relevante de forma didática: destilação fracionada é uma técnica para separar líquidos com pontos de ebulição diferentes, usando uma coluna de fracionamento que permite sucessivas vaporização/condensação parciais. No caso do ar, o que se faz na prática é liquefazer o ar (resfriando-o muito) e então separar seus componentes por destilação fracionada a temperaturas criogênicas, porque nitrogênio, oxigênio e argônio têm pontos de ebulição diferentes. Exemplo simples: o nitrogênio tem ponto de ebulição menor que o oxigênio, então ao aquecer a mistura líquida o nitrogênio sai primeiro como vapor. Conclusão: a afirmação de que os componentes do ar podem ser separados por destilação fracionada é correta — trata-se da técnica industrial chamada “destilação fracionada do ar líquido” (separação criogênica).
Passo 3
Agora a alternativa
. Conceito: tamisação (peneiração) é uma técnica mecânica para separar partículas sólidas segundo o tamanho; usa-se uma tela (peneira) com aberturas de tamanho definido. Se as partículas tiverem tamanhos sensivelmente diferentes, as menores passam pela malha enquanto as maiores ficam retidas. Exemplo: separar cascalho de areia com uma peneira. Conclusão: a afirmação é correta.
Passo 4
Analisando a alternativa
. Conceito e explicação didática: levigação é uma técnica que usa corrente de água para separar partículas sólidas em função da densidade e também do tamanho/forma — a corrente carrega as partículas mais leves (ou mais arrastáveis) e deixa assentar as partículas mais pesadas. Um exemplo clássico é a bateia de ouro (pan), em que os sedimentos mais leves são lavados e o ouro (mais denso) fica no fundo. Portanto a descrição “separa mistura de sólidos de diferentes densidades com uma corrente de água” corresponde bem à levigação. Conclusão: a alternativa é correta.
Passo 5
Agora a alternativa
. Primeiro defino flotação de forma didática: flotação (ou flotação por espuma) é um processo que separa minerais com base nas propriedades de superfície (hidrofobicidade) e não diretamente pela densidade. Pequenas bolhas de ar e coletores (muitas vezes óleo ou reagentes orgânicos) fazem com que certas partículas fiquem hidrofóbicas e adiram às bolhas, subindo para formar uma espuma, enquanto o restante afunda. Observações importantes: (a) a flotação não se baseia essencialmente em diferença de densidade; (b) o óleo age como coletor para tornar certas partículas hidrofóbicas, não “aderir às partículas do sólido mais denso” necessariamente — o alvo é o mineral desejado, que pode ou não ser o mais denso. Exemplo: em minério sulfetado, a flotação faz flutuar o sulfeto pelo uso de coletores. Conclusão: a alternativa afirmação está incorreta por dizer que a flotação separa por densidade e usa óleo especificamente para aderir ao mais denso — isto deturpa o princípio real da flotação (é por propriedades de superfície). Portanto
é falsa.
Passo 6
Analisando a alternativa
. Explicação didática: sedimentação fracionada (ou decantação fracionada) é uma técnica que separa partículas sólidas em suspensão conforme diferentes velocidades de sedimentação — essas velocidades dependem de fatores como densidade das partículas, densidade do fluido, viscosidade e tamanho das partículas. Não tem a ver com diferença de solubilidade. A diferença de solubilidades seria relevante em extração por solvente ou em dissolução seletiva, mas não em sedimentação fracionada. Um modelo para velocidade de sedimentação de partículas pequenas em um fluido é a Lei de Stokes:
onde
é a velocidade de queda,
é o raio da partícula,
é a densidade da partícula,
é a densidade do fluido,
é a aceleração da gravidade e
é a viscosidade do fluido. Isso reforça que sedimentação fracionada NÃO se baseia em solubilidade. Conclusão: a alternativa
é falsa.
Passo 7
Agora a alternativa
. Vou interpretar a situação: mistura de arroz cru e açúcar. O açúcar é solúvel em água; o arroz cru é praticamente insolúvel. Procedimento proposto: adicionar água suficiente (o açúcar se dissolve) e em seguida “filar” (interpreto como filtrar/decantar) para separar o arroz do líquido açucarado. Depois, se necessário, pode-se evaporar a água para recuperar o açúcar. Explicação didática dos tipos de processos: dissolução é um processo físico (não há alteração química do açúcar), e a filtração/retirada do sólido é um processo mecânico de separação sólido-líquido (ou simplesmente um método físico-mecânico). Assim o procedimento envolve ambos: a etapa de dissolução (processo físico de mudança de estado de dispersão) e a etapa de separação mecânica (filtração). Não há reação química. Portanto a alternativa que afirma que “esse procedimento envolve um processo mecânico e um processo físico” está correta (a dissolução é físico e a filtração é separação mecânica). Conclusão:
é verdadeira.
Passo 8
Finalmente a alternativa
. Explico: mineração artesanal de ouro frequentemente usa técnicas manuais como a bateia e a levigação para separar o ouro (muito denso) do cascalho e sedimentos. O garimpo tradicional usa fluxo de água e panning (lavagem/levigação) para concentrar o ouro. Portanto dizer que a mineração artesanal do ouro envolve levigação está correto. Conclusão:
é verdadeira.
Passo 9
Resumo das decisões (lista das alternativas corretas):
Agora somo os números que correspondem às alternativas corretas. A soma é
Passo 10
Faço a adição passo a passo (sem calculadora, de forma simples):