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Exercícios sobre separação de misturas

Esta lista de exercícios sobre separação de misturas testará seus conhecimentos sobre os diferentes métodos que podem ser usados no processo de separação de misturas.

Questão 1

(UFPR) As restrições de produção do período pandêmico e a alta demanda com o avanço da produção de carros elétricos impulsionaram os preços internacionais do cobre. Uma vez que os minerais possuem baixos teores desse metal, a produção do cobre é realizada a partir de uma série de etapas de enriquecimento, no qual a rocha do mineral é triturada e tratada em tanques de água contendo surfactantes, e, em seguida, essa mistura é submetida à aeração. Desse modo, a espuma gerada carrega as partículas contendo cobre para a superfície, formando uma pasta com maior teor desse metal.

Qual método de separação é descrito nesse processo de enriquecimento do metal?

A) Filtração

B) Flotação

C) Destilação

D) Decantação

E) Centrifugação

Questão 2

(UNB) Desde a chegada dos europeus, os recursos naturais do Brasil têm sido explorados de maneira predatória. Madeira, insumos vegetais, ouro e outros minérios, que, antes, eram embarcados em navios como produtos da colônia, hoje são explorados por empresas e países estrangeiros.

Entre esses recursos naturais, o ferro metálico pode ser obtido de minérios como a siderita (FeCO3) e a hematita (Fe2O3). Em um processo simplificado, a hematita reage com monóxido de carbono para formar a magnetita (Fe3O4). Em reações sucessivas, o Fe3O4 e o FeO reagem com o CO para produzir o Fe. As equações balanceadas desse processo estão mostradas a seguir, em que ΔHI, ΔHII e ΔHIII, representam as variações de entalpia das reações I, II e III, respectivamente.

I 3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2                ΔHI

II 2 Fe3O4 + 2 CO → 6 FeO + 2 CO2             ΔHII

III FeO + CO → Fe + CO2                               ΔHIII

Tendo como referência as informações precedentes, julgue o item que se segue.

Considere que, em um processo de garimpo manual, grãos de ouro tenham sido separados em uma bacia onde fora colocada uma porção de solo e rocha moída e que, por meio da introdução de água corrente e movimentos circulares, a terra, a areia e os sólidos menos densos que o ouro tenham arrastados para fora da bacia. Considere, ainda, que o ouro, mais denso, tenha ficado no fundo desse aparato. Com base nessas informações, é correto afirmar que o processo descrito consiste na separação de uma mistura heterogênea e é classificado como levigação.  

(  ) Certo

(  ) Errado

Questão 3

(Unicentro) Os componentes de uma mistura podem ser separados de acordo com suas propriedades físicas e técnicas que fazem parte de uma variedade de processos físicos de análise imediata. Assim, para a separação dos componentes da mistura de areia com serragem de madeira, a melhor técnica é a

A) catação da serragem com pinças especiais.

B) decantação da areia após a adição de óleo seguida de filtração.

C) centrifugação que separa os grãos de areia da serragem de madeira.

D) flotação após adição de água, porque a serragem de madeira é menos densa que a água.

Questão 4

(Vunesp) Dissolução fracionada é uma técnica utilizada para realizar a separação dos componentes de uma mistura entre

A) areia e cascalho.

B) areia e água.

C) água e óleo.

D) enxofre e cloreto de sódio.

E) água e gasolina.

Questão 5

Durante a reciclagem de materiais sólidos urbanos, trabalhadores realizam a separação manual de latinhas de alumínio misturadas com pedaços de ferro e plástico. Sabendo que o ferro é atraído por ímãs e que o alumínio não o é, qual a sequência correta de métodos para otimizar a separação?

A) Catação e levigação.

B) Separação magnética e catação.

C) Flotação e peneiração.

D) Ventilação e filtração.

Questão 6

Em processos artesanais de colheita de grãos, costuma-se lançar os grãos misturados à palha para o alto, aproveitando o vento, que carrega a palha, mais leve. Já no garimpo, usa-se água corrente para separar o ouro da areia. Nesse sentido, assinale a opção que associa corretamente os métodos de separação mencionados.

A) Ventilação e levigação.

B) Catação e peneiração.

C) Decantação e filtração.

D) Sifonação e flotação.

Questão 7

Uma mistura de sal de cozinha, areia e iodo sólido foi tratada com água, dissolvendo-se o sal. Posteriormente, adicionou-se tetracloreto de carbono, que dissolveu o iodo. Considerando os métodos utilizados, a separação exemplifica:

A) Filtração e evaporação.

B) Flotação e destilação simples.

C) Catação e fusão fracionada.

D) Extração por solventes e dissolução fracionada.

Questão 8

Em uma construção civil, areia misturada a pedregulhos é passada por uma malha metálica de abertura controlada, separando-se o material fino do mais grosseiro. Esse método de separação é denominado:

A) Sedimentação

B) Tamisação

C) Levigação

D) Cristalização fracionada

Questão 9

Durante o tratamento de água para consumo, adiciona-se um coagulante que aglomera as impurezas em flocos pesados. Após a formação dos flocos, a água passa por etapas de:

A) Destilação e flotação.

B) Dissolução fracionada e ventilação.

C) Sedimentação e filtração.

D) Fusão fracionada e separação magnética.

Questão 10

No processamento industrial do ar atmosférico para obtenção de oxigênio e nitrogênio puros, realiza-se inicialmente a liquefação do ar sob alta pressão e baixa temperatura, seguida de separação dos gases com base nos diferentes pontos de ebulição. Tal processo denomina-se:

A) Destilação fracionada após liquefação.

B) Extração por solventes.

C) Dissolução fracionada.

D) Peneiração seguida de decantação.

Questão 11

Em indústrias de tratamento de efluentes, aplica-se bolhas para remover óleos e gorduras da água, enquanto substâncias tóxicas são capturadas utilizando-se carvão ativado. Os métodos empregados são, respectivamente:

A) Destilação simples e filtração.

B) Centrifugação e dissolução fracionada.

C) Flotação e adsorção.

D) Separação magnética e ventilação.

Questão 12

Um laboratório deseja separar uma mistura de dois sólidos: um que se funde em 30 ºC e outro que se funde em 120 ºC. Em outro experimento, dissolve-se dois sais diferentes em água e promove-se o resfriamento para cristalizar o menos solúvel primeiro. Quais métodos foram aplicados, respectivamente?

A) Dissolução fracionada e tamisação.

B) Separação magnética e flotação.

C) Ventilação e levigação.

D) Fusão fracionada e cristalização fracionada.

Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa B.

O método em questão envolve a separação de misturas utilizando surfactantes e aeração, em que partículas hidrofóbicas se prendem a bolhas de ar e flutuam até a superfície. Tal método é conhecido como flotação, muito comum no beneficiamento de minérios e no tratamento de efluentes.

Resposta Questão 2

Certo.

O enunciado descreve um processo em que materiais de diferentes densidades são separados pela ação da água corrente, cujo princípio básico consiste na água arrastar os materiais menos densos (como areia e terra), enquanto o ouro, muito mais denso, permanece no fundo da bacia. Diante disso, o método utilizado é denominado levigação, técnica de separação de misturas heterogêneas sólido-sólido que explora justamente a diferença de densidade entre os componentes. Sendo assim, a afirmativa está certa.

Resposta Questão 3

Alternativa D.

Na mistura de areia com serragem, a principal diferença entre elas é a densidade em relação à água, porquanto a serragem, sendo menos densa, flutua, enquanto a areia, mais densa, afunda. Diante disso, a técnica mais adequada é a flotação após adição de água, pois permite que a serragem se separe naturalmente ao boiar, facilitando sua remoção. As demais alternativas, como catação, decantação com óleo e centrifugação, embora possíveis em outros contextos, não são as mais práticas nem eficientes aqui.

Resposta Questão 4

Alternativa D.

Primeiramente, é necessário entender que a dissolução fracionada é uma técnica aplicada para separar dois ou mais sólidos misturados, em que apenas um deles é solúvel em determinado solvente, enquanto o outro permanece insolúvel. Assim, vamos analisar cada alternativa:

A) Errado - Embora ambos sejam sólidos, nenhum dos dois se dissolve em água ou solventes comuns. A separação mais apropriada seria a catação ou a peneiração, conforme o tamanho dos grãos.

B) Errado - Trata-se de uma mistura heterogênea entre sólido e líquido, e aqui se aplicaria a filtração, não a dissolução fracionada.

C) Errado - É uma mistura de dois líquidos imiscíveis, separada por um funil de separação, e não por dissolução.

D) Certo - O cloreto de sódio (sal de cozinha) é solúvel em água, enquanto o enxofre não se dissolve. Sendo assim, adicionando água, o sal se dissolve, e o enxofre pode ser separado por filtração, caracterizando um processo de dissolução fracionada.

E) Errado - Trata-se novamente de dois líquidos imiscíveis, separados por decantação, e não por dissolução fracionada.

Resposta Questão 5

Alternativa B.

A separação magnética remove o ferro inicialmente, depois a catação separa o alumínio do plástico usando a diferença visual e de propriedades físicas.

Resposta Questão 6

Alternativa A.

O primeiro método é a ventilação, a qual aproveita o vento para separar substâncias de densidades diferentes, e o segundo é a levigação, que usa corrente de água para o mesmo fim.

Resposta Questão 7

Alternativa D.

Vamos analisar em partes: a água dissolveu o sal contido numa mistura de três sólidos; logo, ocorreu uma dissolução fracionada. Por sua vez, o tetracloreto de carbono extraiu o iodo, caracterizando uma extração por solventes, separando-se, desse modo, três sólidos com métodos apropriados.

Resposta Questão 8

Alternativa B.

Tamisação ou simplesmente: peneiração é o processo mecânico de separação baseado no tamanho das partículas, exatamente como descrito na questão.

Resposta Questão 9

Alternativa C.

Aqui é importante imaginar um tanque cheio de água com os flocos formados. Nesse caso teremos duas coisas acontecendo: a sedimentação, com os flocos pesados decantando, e, em seguida, a filtração remove partículas ainda em suspensão.

Resposta Questão 10

Alternativa A.

Nesse processo, primeiro o ar é liquefeito e, posteriormente, separado por destilação fracionada, aproveitando os diferentes pontos de ebulição dos gases.

Resposta Questão 11

Alternativa C.

É importante lembrar que o método físico-químico que utiliza bolhas de ar para arrastar partículas sólidas ou líquidas, como óleos e gorduras, para a superfície da água é a flotação. Nesse processo, é formada uma espuma que pode ser removida mecanicamente. Já o processo no qual moléculas de poluentes, como metais pesados e compostos orgânicos, aderem à superfície do carvão ativado é conhecido como adsorção, devido à sua alta porosidade e área superficial.

Resposta Questão 12

Alternativa D.

Diante do primeiro caso dado, a mistura é aquecida gradualmente e o sólido com menor ponto de fusão (30 ºC) derrete primeiro, enquanto o outro (120 ºC) permanece sólido, caracterizando uma fusão fracionada. Assim, o líquido resultante pode ser separado por decantação ou filtração. Já no segundo caso, os sais são dissolvidos em água quente, em que ambos são solúveis. Ao resfriar a solução, o sal menos solúvel cristaliza primeiramente e pode ser filtrado, enquanto o mais solúvel permanece em solução, sendo, portanto, um processo de cristalização fracionada.

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