Sugira um exemplo de mistura de dois componentes, que poderiam ser separados mais adequadamente através dos seguintes métodos de separação:
separação magnética;
c) dissolução fracionada.

Passo 1

O enunciado pede que eu sugira exemplos de misturas de dois componentes que sejam melhor separados pelos métodos (1) separação magnética e (2) dissolução fracionada. Vou entregar, para cada método:
  • uma sugestão clara da mistura (dois componentes);
  • a justificativa física/química por que esse método é adequado;
  • um procedimento passo a passo, prático, que você poderia descrever na prova;
  • dicas e cuidados importantes para maximizar rendimento e evitar erros.

Passo 2

Separação magnética — sugestão de mistura: limalha de ferro + areia.
  • Por que essa mistura é boa para separação magnética:
    • A limalha de ferro é ferromagnética: ela é fortemente atraída por um campo magnético. Vou anotar os metais ferromagnéticos mais comuns como \mathrm{Fe, Co, Ni}.
    • A areia (principalmente \mathrm{SiO_2}) é não magnética (diamagnética ou fracamente paramagnética), logo não é atraída pelo ímã.
  • Princípio físico (curta “aula”): ferromagnetismo significa que, na presença de um campo magnético, os momentos magnéticos dos átomos se alinham coletivamente, resultando numa força macroscópica apreciável. Materiais diamagnéticos/paramagnéticos não respondem com força prática a um ímã comum.
  • Procedimento passo a passo (descrição que dá para escrever na prova):
    1. Pegue um ímã forte (ex.: ímã de neodímio) e enrole-o com um plástico fino, papel ou saco para evitar contaminar o ímã com pó. Isso facilita recolher o ferro depois sem sujá-lo.
    2. Passe o ímã protegido sobre a superfície da mistura seca (ou varra a mistura em pequenos montes e passe o ímã por cima). A limalha de ferro adere ao envoltório do ímã.
    3. Retire o envoltório do ímã (abrindo o plástico/papel) e recolha a limalha num recipiente separado.
    4. Repita a operação até que, ao passar o ímã, não colete mais partículas visíveis.
    5. Se for necessário obter o ferro muito puro, lave as partículas coletadas para remover poeira e seque.
  • Dicas de prova e cuidados:
    • Justifique dizendo “separação física baseada nas propriedades magnéticas: apenas um componente (Fe) responde ao campo magnético”.
    • Se houver outros materiais magnéticos na mistura, a separação simples por ímã não distingue entre eles.
    • Evite molhar a mistura antes da separação; partículas úmidas grudam e dificultam a coleta.

Passo 3

Dissolução fracionada — sugestão de mistura: sal de cozinha ( \mathrm{NaCl}) + areia ( \mathrm{SiO_2}).
  • Por que essa mistura é boa para dissolução fracionada:
    • \mathrm{NaCl} é muito solúvel em água; \mathrm{SiO_2} (areia) é praticamente insolúvel em água. Logo, adicionando água, o \mathrm{NaCl} passa para a fase aquosa enquanto a areia permanece sólida.
  • Princípio químico (curta “aula”): dissolução é a separação baseada na solubilidade diferencial. Para \mathrm{NaCl} em água existe a dissociação iônica descrita por \mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)}. A escolha do solvente é crucial: deve dissolver um componente e não o outro.
  • Procedimento passo a passo (passos que você pode escrever na prova):
    1. Coloque a mistura em um béquer e adicione água (quantidade suficiente para dissolver o sal; pode usar água morna para acelerar).
    2. Agite cuidadosamente (ou mexa com bastão) até que todo o sal aparente esteja dissolvido. Se restarem grânulos de sal, adicionar um pouco mais de água e mexer.
    3. Filtre a mistura usando papel de filtro ou filtro de bancada para separar a areia (resíduo) do líquido (filtrado que contém \mathrm{Na^{+}} e \mathrm{Cl^{-}}).
    4. Lave o resíduo (areia) no papel de filtro com um pouco de água para remover sais aderidos.
    5. Para recuperar o \mathrm{NaCl} do filtrado: aqueça suavemente o filtrado para evaporar a água até secar, ou evapore parcialmente e resfrie para cristalização, então filtre os cristais e seque.
  • Dicas de prova e cuidados:
    • Aqueça com cuidado; para rendimento melhor, evaporar parcialmente e cristalizar pode dar cristais puros (menos incrustação).
    • Para recuperar praticamente todo o sal, faça lavagens múltiplas do resíduo de areia com pequenas porções de água (cada lavagem dissolve mais sal residual).
    • Se a mistura tiver um componente que dissolve em água e outro que também dissolve, escolha um solvente diferente (por exemplo, separar uma mistura de substâncias orgânicas usando solventes orgânicos seletivos) ou use outra técnica (extracção por solvente, cromatografia, etc.).

Passo 4

Exemplos alternativos rápidos e quando usar cada variação:
  • Separação magnética: mistura de limalha de ferro + serragem metálica fina; mistura de ferro + enxofre só funciona porque enxofre não é magnético. Não serve quando os dois componentes são não magnéticos.
  • Dissolução fracionada: mistura de sacarose + areia (açúcar solúvel em água, areia não). Para componentes orgânicos onde um é solúvel em um solvente e o outro não, escolher solvente apropriado (ex.: benzeno/éter para substâncias orgânicas — na prova justifique a escolha do solvente).
  • Em provas, sempre explique “por que” o método funciona (propriedade diferencial: magnetismo ou solubilidade) e descreva passos práticos.

Passo 5

Resumo de como descrever na prova (modelo de resposta curta e objetiva que costuma agradar corretores):
  • Para separação magnética: cite a mistura (ex.: limalha de ferro + areia), declare “usa-se ímã para atrair o componente ferromagnético (Fe) deixando o outro componente”, e enumere rapidamente os passos do procedimento (passar ímã, recolher, repetir, limpar).
  • Para dissolução fracionada: cite a mistura (ex.: \mathrm{NaCl} + areia), escreva a equação de dissociação \mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)}, descreva o procedimento (dissolver em água, filtrar, evaporar/cristalizar) e mencione lavagem do sólido para melhorar rendimento.

Resposta

Separação magnética — mistura sugerida: limalha de ferro (Fe) + areia ( \mathrm{SiO_2}).
Dissolução fracionada — mistura sugerida: sal de cozinha ( \mathrm{NaCl}) + areia ( \mathrm{SiO_2}).

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