Descreva detalhadamente como a mistura abaixo poderia ser separada. Os reagentes disponiveis são: água, éter,
0,1 M e
0,1 M.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que precisamos fazer. A questão nos apresenta uma mistura que contém amônia (
) e outras substâncias com diferentes valores de
. Nosso objetivo é separar esses componentes usando os reagentes disponíveis: água, éter, ácido clorídrico 0,1 M (
) e hidróxido de sódio 0,1 M (
). Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre extração ácido-base e como os valores de
nos ajudam a determinar a acidez ou basicidade das substâncias envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as substâncias presentes na mistura. Temos:
- Amônia (
) - Duas substâncias com
de 4,17 e 4,60 - Duas substâncias com
de 9,95 e 10,66
Aqui,
nos ajuda a entender como as substâncias reagem em solução aquosa, ou seja, se elas tendem a doar ou aceitar prótons (H⁺).
Passo 3
O próximo passo é utilizar a propriedade das reações ácido-base para separar essas substâncias. Vamos usar o ácido clorídrico (
) e o hidróxido de sódio (
) para protonar ou desprotonar as substâncias na mistura, tornando-as mais ou menos solúveis em água ou éter.
Passo 4
Primeiramente, adicionamos ácido clorídrico 0,1 M à mistura. O ácido vai protonar as substâncias básicas (como a amônia), formando sais solúveis em água. Por exemplo:
Esse sal (
) ficará na fase aquosa.
Passo 5
Em seguida, separamos as fases aquosa e orgânica (éter) usando um funil de separação. A fase aquosa conterá os sais formados (como o cloreto de amônio), enquanto a fase orgânica terá as substâncias não protonadas.
Passo 6
Agora, adicionamos hidróxido de sódio 0,1 M à fase aquosa. A base vai desprotonar novamente as substâncias que foram protonadas, liberando a amônia livre:
A amônia liberada agora pode ser separada facilmente da solução, seja por destilação ou outra técnica adequada.
Passo 7
Por fim, podemos destilar ou gasificar a amônia para separá-la completamente das outras substâncias. As substâncias restantes na fase orgânica já estarão isoladas e puras.
Resposta
Dessa forma, utilizando a adição de
para protonar as bases, seguido de extração com éter, e posteriormente a adição de
para desprotonar e liberar a amônia, conseguimos separar eficientemente os componentes da mistura.