Comecemos por definir o que é uma mistura: É um sistema formado por duas ou mais substâncias. As misturas podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas, o que as difere é uma questão de ótica, ou seja, características visuais. A mistura homogênea é uma solução que apresenta uma única fase enquanto a heterogênea pode apresentar duas ou mais fases, uma vez que fase é cada porção que apresenta aspecto visual uniforme.
A seguir várias maneiras de demonstrar em sala de aula a diferença entre mistura homogênea e heterogênea, e com materiais facilmente encontrados:
Demonstração de Mistura homogênea
Material
- Sal de cozinha (NaCl)
- Recipientes transparentes (copos de vidro)
- Colher (sopa) para medir
- Água
- Álcool
Procedimento
1. Adicione 3 colheres de sal de cozinha em um copo com álcool e agite.
2. Misture uma colher de álcool em um outro copo com água.
3. Adicione 3 colheres de sal de cozinha em um copo cheio de água e misture bem.
Repare que nos 3 procedimentos o produto final é uma Mistura homogênea.
Demonstração de Mistura heterogênea
Material
- Açúcar
- Óleo de cozinha
- Recipientes transparentes (copos de vidro)
- Colher (sopa) para
medir
- Água
- Álcool
Procedimento
1. Adicione 2 colheres de açúcar em um copo com água até a metade e 3 dedos de óleo, agite e veja se os ingredientes se misturam.
2. Misture uma colher de óleo em um copo com água.
3. Adicione 2 colheres de óleo em um copo com álcool e misture bem.
Esses experimentos são demonstrações de Misturas heterogêneas.
Sugestões:
1. Faça todos os experimentos misturados, sem especificar se a solução é homogênea ou heterogênea, no final peça aos alunos para classificar cada mistura e o porquê da classificação.
2. Seria interessante se as observações realizadas durante a prática fossem transferidas para o papel em forma de relatórios descritivos, com ilustrações dos experimentos mostrando as fases das misturas, este procedimento permitiria uma melhor fixação do conteúdo.
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As misturas fazem parte do nosso cotidiano a todo instante, desde o ar que respiramos até os objetos que utilizamos nas tarefas diárias, nos alimentos, nos líquidos que ingerimos, inclusive na água, em que estão misturados diversos sais minerais e gases. De maneira geral, é difícil encontrar substâncias isoladas disponíveis na natureza, normalmente, tais substâncias estão unidas a outras formando uma mistura.
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O que é uma mistura?
Mistura é a junção de duas ou mais substâncias, sejam elas simples, sejam compostas, sem que ocorra uma transformação química desses compostos. As propriedades físicas das misturas, como densidade e temperatura de fusão e de ebulição, serão diferentes das substâncias puras envolvidas nesse sistema.
As misturas diferenciam-se, principalmente, pelos seus aspectos físicos, como o aspecto visual e temperaturas de ebulição e fusão, que podem ser fixas ou variáveis. Falaremos de cada tipo de misturas a seguir.
Tipos de mistura
Em relação ao aspecto visual, podemos diferenciar as misturas quanto às fases que apresentam.
- Misturas homogêneas: são misturas as que apresentam apenas uma fase, ou seja, não é possível distinguir os componentes que as constituem. Um exemplo desse tipo de mistura é quando adicionamos uma certa quantidade sal em um copo com água e agitamos, ocorre uma dissolução do sal, tornando-se apenas uma fase.
- Misturas heterogêneas: são misturas que apresentam duas ou mais fases, permitindo a distinção de seus componentes. Pode-se exemplificar essa modalidade de mistura ao adicionarmos em um copo água, óleo e areia, teremos como resultado uma mistura heterogênea com três fases.
Métodos de separação de misturas
Com o intuito de isolar os componentes de uma mistura, foram desenvolvidas técnicas de separação de misturas que são adotadas de acordo com o tipo de mistura: heterogênea ou homogênea. Abaixo, apresentaremos os métodos de separação mais utilizados para cada tipo de mistura.
Métodos de separação de misturas heterogêneas:
Catação: método utilizado para separação de dois sólidos de tamanhos diferentes, usando a mão ou pinça. Exemplo: separação das impurezas do feijão.
Ventilação: aplica-se um jato de ar na mistura a fim de separar dois sólidos de densidades diferentes. Exemplo: separar o amendoim de suas cascas (já soltas).
Levigação: utilizada para separar dois sólidos de densidades diferentes por meio de uma corrente de água. Exemplo: método muito utilizado em garimpos para separar areia, material menos denso, do ouro, material mais denso.
Filtração: método utilizado para separar sólidos e líquidos que não se misturam utilizando um filtro. Exemplo: Na preparação de café, utilizamos o filtro para separar o pó do café da bebida em questão. Nesse método, também está inserido a filtração a vácuo, que é utilizada com o mesmo objetivo, mas uma bomba de vácuo acoplada para que se acelere o processo. Esse método é mais utilizado em laboratórios.
Decantação: esse método é usado para separar dois componentes, um sólido e outro líquido, ou ainda dois líquidos, que tenham densidades diferentes. O processo consiste em deixar o sistema em repouso até que se tenha a total separação dos componentes. Esse método é bastante utilizado em laboratórios (usando funil de bromo), em indústrias e em estação de tratamento de esgoto e água para separação de impurezas.
Separação magnética: processo de separação aplicado em misturas de sólidos em que um dos componentes é atraído por ímã. Exemplo: areia e pó de ferro.
Dissolução fracionada: usada para separar dois sólidos, utilizando um líquido que dissolva apenas um deles. Exemplo: Areia + açúcar. Ao adicionar água à mistura, o açúcar se dissolverá, separando da areia. Por meio de uma filtração, é possível separar a fase sólida (areia) da fase líquida (água + açúcar). Pode-se evaporar a água, restando o açúcar.
Métodos de separação de misturas homogêneas:
Destilação simples: usada para separar sólidos e líquidos miscíveis (que se misturam). Consiste em aquecer, em aparelhagem específica (representada na imagem a seguir), a mistura até que o líquido evapore e sobre o sólido. O gás do componente evaporado passa por um condensador e é coletado em um recipiente no estado líquido.
Destilação fracionada: Semelhante à destilação simples, a destilação fracionada é utilizada para separação de misturas homogêneas, mas para misturas de líquidos. Por causa dessa diferença, a aparelhagem também sofrerá uma alteração. Nesse método, é utilizado uma coluna de fracionamento, para que se tenha uma maior eficiência na separação dos líquidos com diferentes pontos de ebulição.
Curiosidades
Estamos em contato o tempo todo com diversos tipos de misturas heterogêneas e homogêneas, até mais do que com substâncias. Isso nos traz algumas curiosidades sobre misturas:
- O leite e o sangue são considerados misturas heterogêneas, apesar de parecerem sistemas de apenas uma fase, mas, quando analisamos de forma mais detalhada, podemos enxergar as diferentes fases que compõem tais misturas.
- O ar atmosférico é classificado como mistura homogênea (assim como toda mistura gasosa). As quantidades dos gases nessa mistura são ideais para a manutenção da vida na Terra. Quantidades muito elevadas de gás oxigênio pode ser prejudicial para os seres vivos.
- O álcool é capaz de formar misturas homogêneas com a gasolina e com a água. Porém, quando esses são misturados entre si, formam uma mistura heterogênea.
- O etanol, quando usado como combustível, é uma mistura de aproximadamente 92% de etanol e 8% de água.
- A gasolina dos postos de combustível é uma mistura homogênea composta por aproximadamente 27% de álcool e restante de gasolina pura.