Um aluno de química estava recristalizando um composto. Conforme a solução quente esfriava até a temperatura ambiente, nenhum cristal apareceu. O frasco foi então colocado em um banho de água gelada. De repente, uma grande quantidade de material sólido apareceu no frasco. O aluno isolou um bom rendimento de produto, no entanto, o produto estava contaminado com impurezas. Explique.
Passo 1
Então, vamos lá! O exercício fala sobre recristalização, que é uma técnica usada na química para purificar substâncias sólidas. Nosso amigo químico tentou recristalizar um composto. Primeiro, ele esfriou a solução até a temperatura ambiente, mas não apareceu nenhum cristal. Então, ele colocou o frasco em um banho de água gelada, e aí sim muitos cristais apareceram. Apesar de ter conseguido uma boa quantidade de produto, ele percebeu que estava contaminado com impurezas. Vamos descobrir por quê!
Passo 2
Primeiro, é importante entender o que é recristalização. É um método usado para purificar sólidos, onde o composto a ser purificado é dissolvido em um solvente quente e depois resfriado para que o sólido puro se cristalize, deixando as impurezas na solução.
Passo 3
A solubilidade do composto geralmente aumenta com a temperatura. Isso significa que, quanto mais quente a solução, mais sólido pode se dissolver. À medida que a solução esfria, a solubilidade diminui e o sólido começa a cristalizar.
Passo 4
No caso do nosso aluno, quando a solução esfriou até a temperatura ambiente e nenhum cristal apareceu, isso indica que a solu��ão ainda estava capaz de manter o composto dissolvido nessa temperatura. Talvez a solução não estivesse suficientemente saturada.
Passo 5
Ao colocar o frasco em um banho de água gelada, ele forçou o resfriamento da solução rapidamente. Esse resfriamento rápido fez com que a solubilidade do composto diminuísse rapidamente, causando uma rápida formação de cristais.
Passo 6
Aqui está o problema: resfriar muito rapidamente pode não dar tempo para que apenas o composto puro cristalize. As impurezas, que estão na solução, podem ser arrastadas junto com os cristais ou até mesmo incorporadas na estrutura dos cristais, resultando em um produto contaminado.
Passo 7
Idealmente, o resfriamento deve ser controlado para permitir que os cristais se formem de maneira ordenada, excluindo as impurezas. Um resfriamento muito rápido pode trapacear esse processo, levando à formação de cristais impuros.
Resposta
O produto ficou contaminado com impurezas porque o resfriamento rápido da solução, ao colocá-la em um banho de água gelada, fez com que as impurezas fossem incorporadas nos cristais formados. O resfriamento rápido não permitiu a formação de cristais puros, resultando em um produto final com impurezas.