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.

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Você tem uma solução sólida constituída por dois sólidos (A e B) e necessita recuperá-los. A tabela abaixo demonstra as diferenças nas propriedades físicoquímicas desses sólidos. (a) Descreva detalhadamente um método simples para realizar a separação dos constituintes, descrevendo o aparato experimental; (b) quais cuidados são necessários para se obter um alto rendimento de recuperação?
Sólido A Sólido B
Densidade a 2,16 2,65
Solubilidade em água 36,0 0,90
Solubilidade em etanol 0,04 0,70
Solubilidade em hexano 0,007 0,003
Ponto de fusão 801 1710
Ponto de ebulição 1465 2230
Diâmetro médio das partículas sólidas 700 800
Você possui em seu laboratório quatro compostos sólido impuros, chamados de A, B, C e D. Tais compostos são igualmente solúveis nos três solventes listados. Em cada caso, qual solvente você escolheria para recristalizar uma amostra levemente impura de cada composto? Explique.
Composto A: benzeno, acetona ou clorofórmio
Composto B: tetracloreto de carbono, cloreto de metileno, acetato de etila
Composto C: metanol, etanol ou água
Composto D: etanol, acetona ou éter dietílico
Com que precisão as medidas de massa e de volume deveriam ser feitas para se poder decidir se a amostra é de PEAD ou PEBD?