Ciências da NaturezaSeparação de Misturas e Forças IntermolecularesMédio

Questão de Separação de Misturas e Forças Intermoleculares — ENEM

Em um laboratório de química analítica de uma universidade, pesquisadores recebem uma amostra de enxofre sólido contaminado com partículas de areia e outros resíduos insolúveis. O objetivo é obter enxofre puro para uso em experimentos posteriores. O enxofre funde a 119 °C e ferve a 444 °C, ao passo que a areia tem ponto de fusão superior a 1600 °C e é completamente insolúvel em água. Os pesquisadores aquecem a amostra em um balão até que o enxofre se funda e depois vaporize, mantendo a temperatura controlada abaixo de 600 °C para evitar a decomposição. O vapor de enxofre é conduzido por um tubo até um recipiente mais frio, onde se condensa, formando cristais amarelos do sólido puro, enquanto as impurezas insolúveis permanecem no balão original. Considerando que a areia não muda de estado nas condições do experimento e que o enxofre é separado por mudança de estado físico, qual é o método de separação utilizado?
ACristalização por resfriamento
BFiltração
CDestilação simples
DDecantação
ECromatografia em coluna

Gabarito comentado

A destilação simples separa substâncias com base na diferença de volatilidade: o componente mais volátil vaporiza, percorre um condensador e é recolhido separado das impurezas não voláteis. Quando aplicada a sólidos, o componente que vaporiza (como o enxofre) é recuperado puro após condensação, enquanto as impurezas de alto ponto de fusão ficam no recipiente inicial.

Resolução passo a passo

A mistura contém enxofre e areia, dois sólidos que não se dissolvem um no outro. A areia, com ponto de fusão acima de 1600 °C, não sofre mudança de estado nas condições do experimento. O enxofre, com ponto de ebulição de 444 °C, vaporiza ao ser aquecido e, ao percorrer o tubo resfriado, condensa formando o sólido puro no recipiente coletor. Esse processo, em que um componente é vaporizado e depois condensado separando-o de impurezas não voláteis, é a destilação simples. A cristalização por resfriamento se aplica a sólidos dissolvidos em solvente, o que não ocorre aqui, pois a areia não está dissolvida. A decantação e a filtração atuam sobre sistemas com fase líquida presente e não eliminariam a contaminação por volatilização. A cromatografia em coluna separa compostos por afinidade com fases móvel e fixa, sendo inadequada para um sólido grosseiro como areia. Assim, a destilação simples é o método correto.

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