Sobre técnicas rotineiras de laboratório, explique:
Por que se faz o uso de sulfato de sódio ou sulfato de magnésio após extrações?

Passo 1

O enunciado pergunta por que se usa sulfato de sódio ou sulfato de magnésio após extrações.
Informações dadas (implícitas no enunciado): queremos entender o papel desses sais (queda de água residual) depois de separar uma fase orgânica de uma aquosa. Não há outros dados numéricos nem figura.

Passo 2

O que acontece numa extração comum (visão prática): quando você separa a fase orgânica da aquosa, a fase orgânica normalmente ainda contém pequenas quantidades de \mathrm{H_2O} dissolvidas (micropartículas, gotículas finas ou água realmente dissolvida). Essa água residual pode atrapalhar etapas seguintes (evaporação, purificação, reações) — por exemplo, reduz rendimento, causa “bumping” ao evaporar, altera comportamento na cromatografia, ou estraga reagentes sensíveis à água. Então precisamos “secar” a fase orgânica antes de continuar.

Passo 3

Como funcionam os dessicantes sólidos do tipo sulfato: a ideia química simples é que sais anidros (sem água) capturam moléculas de água formando hidratos sólidos. Escrevendo de forma direta:
\mathrm{Na_2SO_4 + 10\,H_2O \rightarrow Na_2SO_4\cdot10H_2O}
\mathrm{MgSO_4 + 7\,H_2O \rightarrow MgSO_4\cdot7H_2O}
Ou seja, o sal “puxa” água da fase orgânica e a converte em uma forma ligada/coligada que sai da solução e fica como sólido. Assim a quantidade de água livre dissolvida na fase orgânica diminui muito.

Passo 4

Diferenças práticas entre \mathrm{Na_2SO_4} e \mathrm{MgSO_4} (ponto a ponto, do jeito que você vai escolher na bancada)
  • Velocidade: \mathrm{MgSO_4} costuma agir mais rápido (pó fino, grande área de contato), por isso é preferido quando você quer secar rápido pequenas amostras.
  • Capacidade/hidratação: ambos formam hidratos e têm boa capacidade, mas os números de hidratação são diferentes (veja as fórmulas no passo anterior).
  • Manejo/filtração: \mathrm{MgSO_4} é pó muito fino; depois de usado pode entupir filtros finos ou passar através de papel. \mathrm{Na_2SO_4} é mais “grosso” e fácil de filtrar.
  • Compatibilidade: ambos são relativamente inertes, mas para algumas funções (ex.: compostos muito sensíveis, aminas muito básicas ou solventes que reagem com o íon do sal) você deve ter cautela. Em comparação, \mathrm{CaCl_2} (outro dessicante) costuma reagir com álcoois/aminas e por isso não é universal.
  • Armazenagem: \mathrm{Na_2SO_4} é bom para secagens mais longas e para grandes volumes; \mathrm{MgSO_4} é ótimo para secar rápido pequenos volumes.

Passo 5

Procedimento prático passo a passo (como fazer na bancada)
  1. Transfira a fase orgânica para um frasco seco (funil de separação ou erlenmeyer).
  2. Adicione uma pequena porção do dessicante (por exemplo, uma colherzinha ou uma quantidade fracionada). Não jogue tudo de uma vez.
  3. Agite ou mexa suavemente e deixe repousar alguns minutos; o sal vai absorver água e muitas vezes formar grumos ou ficar úmido se houver água suficiente.
  4. Observe: continue adicionando porções até que o sal pare de mudar de aspecto e o sólido fique “livre-fluente” (isto é, não formem mais grandes massas úmidas). Esse é um critério prático comum para saber que quase toda a água foi removida.
  5. Separe o sólido da fase orgânica por filtração por gravidade (papel filtro) ou por decantação/filtração rápida; lave o dessicante com um pouco do mesmo solvente para recuperar produto aderido.
  6. Evapore o solvente do filtrado para obter o produto seco.
Dica de segurança/eficiência: com \mathrm{MgSO_4} evite usar papel muito fino (pó passa). Use funil com algodão, celite ou filtro mais grosso, ou faça uma filtração por gravidade seguida de lavagem.

Passo 6

Quando esse procedimento NÃO é suficiente e alternativas
  • Traços muito pequenos de água (níveis ppm) exigem dessicantes mais seletivos como peneiras moleculares (3 Å ou 4 Å) ou secagem azeotrópica (ex.: destilação com tolueno em braço de Dean–Stark) — situação típica quando você precisa de solvente absolutamente anidro ou vai fazer reações com reagentes extremamente sensíveis (Grignard, LiAlH _4, etc.).
  • Se aparecer emulsão: antes de secar muitas vezes vale lavar com salina (branque) ou centrifugar para quebrar a emulsão; o dessicante não resolve emulsões estáveis.
  • Para medir água residual precisamente usa-se titulação de Karl Fischer (método analítico).

Passo 7

Erros comuns e como evitá‑los (prático e direto)
  • Usar dessicante sujo: sempre use dessicante anidro (reutilizá‑lo sem regenerar é má ideia).
  • Adicionar dessicante demais sem separar depois: excesso gera perdas por adsorção de produto; sempre filtrar e lavar o sólido com solvente.
  • Escolher dessicante inadequado: ex.: usar \mathrm{CaCl_2} com álcoois/aminas pode gerar problemas. Se estiver em dúvida, \mathrm{Na_2SO_4} é a escolha “segura” para a maior parte das situações.

Passo 8

Resumo didático (o que você precisa lembrar para a prova e para a bancada)
  • Objetivo: remover água residual da fase orgânica após extração.
  • Mecanismo: sais anidros formam hidratos, retirando \mathrm{H_2O} da solução (ver reações no passo 3).
  • Escolha: \mathrm{MgSO_4} = rápido, bom para volumes pequenos; \mathrm{Na_2SO_4} = mais fácil de filtrar, bom para volumes maiores/armazenagem.
  • Procedimento: adicionar em pequenas porções até ficar livre-fluente, filtrar, lavar o dessicante com solvente, evaporar solvente.
  • Alternativas: peneiras moleculares ou destilação azeotrópica quando for preciso secar de verdade (níveis muito baixos de água) ou quando há reatividade especial.

Resposta

Usam‑se \mathrm{Na_2SO_4} ou \mathrm{MgSO_4} para remover a água residual da fase orgânica: esses sais anidros capturam a \mathrm{H_2O} formando hidratos sólidos (por exemplo \mathrm{Na_2SO_4\cdot10H_2O}, \mathrm{MgSO_4\cdot7H_2O}), o que seca a fase orgânica e evita problemas em etapas seguintes; \mathrm{MgSO_4} seca mais rápido (pó fino), \mathrm{Na_2SO_4} é mais fácil de filtrar e melhor para volumes maiores.

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