misturas homogêneas

Propriedades de misturas homogêneas

As misturas homogêneas (também chamadas de misturas uniformes) são caracterizadas pelo fato de que seus componentes não podem ser reconhecidos a olho nu ou com instrumentos ópticos simples, como uma lupa. A transformação de substâncias individuais em misturas homogêneas ou o processo inverso, ou seja, a separação de uma mistura em seus componentes individuais, ocorre por processos físicos denominados mistura e separação. Todas as substâncias que formam uma mistura mantêm suas propriedades originais. Eles são caracterizados pelo fato de não haver ligações químicas entre eles. No entanto, os componentes de misturas homogêneas podem ter diferentes estados físicos. As soluções são exemplos de tais misturas homogêneas. Seu principal componente é o solvente no qual os outros componentes da mistura são dissolvidos (ou dispersos). Em soluções líquidas, o solvente está na forma de um líquido, no entanto, em soluções gasosas, o solvente é um gás e em ligas metálicas é um sólido.

Métodos de separação de componentes de misturas homogêneas

Misturas homogêneas são formadas combinando seus componentes usando métodos físicos. A escolha de um método de separação adequado depende principalmente do estado físico dos componentes individuais da mistura. Quando misturados, os componentes de misturas homogêneas mantêm suas propriedades originais. Essas propriedades também influenciam o método de separação da mistura. Estes incluem densidade, solubilidade e ponto de ebulição. Vários exemplos de métodos para separar misturas homogêneas foram fornecidos abaixo.

Destilação

A destilação é um método eficaz para separar componentes líquidos de misturas homogêneas. A destilação requer pontos de ebulição relativamente baixos de componentes individuais e sua estabilidade térmica (para evitar a degradação sob altas temperaturas). Para destilar as substâncias individuais, a mistura deve ser aquecida gradualmente em um balão de destilação conectado a um condensador. Quando a temperatura é gradualmente aumentada, os componentes subseqüentes da mistura homogênea começam a ferver (em uma sequência que depende de seus pontos de ebulição). Eles passam do estado líquido para o estado de vapor, que é encaminhado para um condensador. A água de resfriamento que flui nele (em contracorrente) resfria os vapores e os condensa. Desta forma, todos os componentes da mistura são destilados.

Cristalização

O processo de cristalização é o oposto da destilação. É usado para precipitar os componentes de misturas homogêneas em cristais, através da evaporação controlada do solvente. Na primeira etapa do processo de cristalização, deve-se evaporar o máximo de solvente possível para obter uma solução saturada. Então a solução está sendo resfriada. À medida que a temperatura diminui, ela se torna supersaturada e os cristais da substância original dissolvida na solução começam a crescer lentamente. Em condições estritamente definidas e controladas, o processo de cristalização resulta na obtenção de cristais de grande tamanho, forma desejada e alta pureza (mesmo acima de 99%).

Adsorção

A separação de misturas homogêneas (gasosas ou líquidas) também pode ser realizada por adsorção. O processo utiliza a capacidade de certas substâncias para absorver outros componentes (por exemplo, os constituintes da mistura). Esse “absorvente” é chamado de adsorvente. Ele liga moléculas do adsorvato (a substância dissolvida que é adsorvida) em sua superfície como resultado de interações de natureza física (adsorção física) ou química (adsorção química ou quimissorção). Os sólidos que têm uma área de superfície específica altamente desenvolvida são mais frequentemente usados como adsorventes (o que aumenta a eficiência da separação). O carvão ativado é frequentemente usado para essa finalidade.

Cromatografia de papel

É uma técnica cromatográfica que pode ser usada efetivamente para separar os componentes de uma mistura homogênea. Permite, por exemplo, separar os componentes da tinta em marcadores. Para isso, a mistura deve ser aplicada no fundo de um papel especial para cromatografia (linha de partida). Em seguida, o substrato com a mistura aplicada é colocado em câmaras preenchidas com um solvente (chamado eluente) na parte inferior. Graças às forças capilares, o eluente sobe ao longo do mata-borrão, levando consigo a mistura. Seus componentes específicos interagem com o substrato e o solvente de maneira diferente, o que acabará por levar à separação.

Misturas homogêneas: exemplos

A gasolina é um exemplo comum de mistura líquida homogênea. É constituído por hidrocarbonetos cujas moléculas contêm de 5 a 12 átomos de carbono. Estes incluem principalmente alcanos , ou seja, compostos saturados. A gasolina também contém compostos alifáticos insaturados – eles têm ligações duplas ou triplas entre os átomos de carbono – e compostos cíclicos. Uma mistura homogênea essencial para a vida humana é o ar. O ar limpo e não poluído é uma combinação de vários elementos e compostos químicos. Seus componentes básicos incluem nitrogênio, oxigênio e gases nobres . Os componentes restantes dessa mistura gasosa variam em conteúdo dependendo de vários fatores. Estes incluem monóxido de carbono (IV), ozônio, enxofre e óxidos de nitrogênio, vapor de água, hidrogênio e metano. Soluções químicas de sal em um solvente também são misturas homogêneas. Um exemplo dessa mistura é a salmoura. É formado como resultado de um processo físico de dissolução de cloreto de sódio (sal de cozinha) em água. A salmoura é amplamente utilizada, por exemplo, na indústria alimentícia. As quantidades de cada componente (NaCl e H ₂ O) podem ser especificadas indicando sua concentração na solução.