Química Geral ⇒ (UFG-1998-2ªFASE)Separação de Misturas Tópico resolvido

[joãofw]

A pólvora é a mistura de três sólidos: enxofre (S8 ), nitrato de potássio e carbono (na
sua forma alotrópica mais estável).
Escreva um procedimento de separação desses três componentes, utilizando-se os solventes água e
dissulfeto de carbono e as técnicas de filtração e extração.

Estou com dúvida em uma etapa.

Resposta

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Primeiro: adicionar água para dissolver o nitrato de potássio ( Sal solúvel).
Segundo: faremos uma filtração para reter os sólidos ( enxofre e carbono grafite). Ao final, teremos o filtrado: água + nitrato de potássio.
Terceiro: Adicionar o dissulfeto de carbono ( solvente apolar) para dissolver apenas o enxofre. Após isso, usa-se a filtração para separar a solução contendo enxofre do carbono grafite.

Nesse exercício, tive dúvida no ponto do solvente apolar. Pois, assim como o enxofre, o carbono grafite deveria ser dissolvido pelo solvente apolar, visto que o carbono grafite é apolar também. Outra consideração, como eu saberia que o enxofre seria dissolvido pelo solvente apolar? Poderia ser o grafite.
Socorro!

[Ósmio]

Olá novamente joãofw,

O carvão não possui estrutura definida, sendo uma associação de n átomos de carbono. Assim, para se dissolver um pedaço de carvão o solvente precisa romper as ligações entre os átomos de carbono para haver solvatação, logo ele não é solúvel nem em água, nem em solventes apolares

[joãofw]

Ósmio, e para o enxofre ? Sei que ele possui estrutura definida ( rômbico e monoclínico), mas o mesmo deveria acontecer com o pedaço de enxofre. Uma vez que para ser dissolvido, precisa romper as ligações químicas.

[Ósmio]

joãofw,

Fórmula do enxofre: S8
Fórmula do grafite/carvão: Cn

Perceba que uma molécula de enxofre (ortorrômbico ou monoclínico) possui 8 átomos de enxofre unidos em uma estrutura bem definida. A interação que ocorre entre uma molécula e outra é do tipo dispersão de london que são as mesma que um solvente apolar faz, isso permite com que uma molécula de enxofre seja solvatada pelo solvente e ocorra dissolução. Já no caso do grafite, sua estutura pode conter milhares de átomos de carbono unidos por ligações covalentes. Para o solvente solvatar essa estrutura imensa, é preciso quebrar as ligações covalentes existentes entre os átomos e não entre as moléculas, o que torna o processo de dissolução impossível em qualquer que seja o solvente, já que envolve uma quantidade muito grande de energia.

Exemplo de UMA PARTE da estrutura do grafite

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Molécula de enxofre

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[joãofw]

hmmm. Eu pensava que o carbono grafite também possuía interações do tipo dipolo induzido.

[Ósmio]

joãofw,

Perceba que o grafite se arranja em pacotes empilhados. O que mantém eles unidos são interações intermoleculares de dipolo induzido. Porém, como uma dessas moléculas é muito, muito grande, e por isso, realiza várias dessas interações ao mesmo tempo, elas são fortemente atraídas umas pelas outras, sendo assim, não é possível solvatá-las.

[joãofw]

ahhh, poxa essa questão me derrubou só por causa disso, pensa...