Ciências (15 a 22/06) - 6º A, B e C (Profª Vera)

Conteúdo/Tema: Matéria e Energia

Objetivo (s): Conceituar e identificar Destilação Fracionada como um método de separação de misturas.

Habilidade (s): (EF06CI03) Selecionar métodos adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da investigação e identificação de processos de separação de materiais de uso cotidiano, bem como pesquisar sobre procedimentos específicos tais como a produção de sal de cozinha e a destilação do petróleo.

Estratégia: Interpretação de texto e imagem.

Recursos: Texto, caderno, caneta, lápis e borracha.

No dia 12/06, na aula no Centro de Mídias, os professores Carlos Magno e Edjoel Carvalho, mediador, falaram sobre os materiais sintéticos e dentre eles, os derivados do petróleo. Mas antes vamos ver como conseguirmos esses derivados. Para isso temos que fazer uma separação de mistura chamada destilação fracionada.

Você deverá copiar e responder no caderno. Se quiser, imprimir, colar e responder no caderno.

DESTILAÇÃO FRACIONADA – Refino do Petróleo

Quando o petróleo é extraído, ele vem cheio de impurezas, que são então separadas por meio de processos físicos. Por exemplo, a decantação é utilizada para separar o petróleo da água salgada. Visto que a água é mais densa que o petróleo, ela fica na parte de baixo e o petróleo fica na parte de cima, podendo ser separados. Utiliza-se também da filtração para remover impurezas maiores, tais como areia, argila e pedaços de rochas.

O petróleo é composto por uma mistura complexa de hidrocarbonetos, por isso, ele é enviado para as refinarias a fim de que seus componentes sejam separados e tenham um melhor aproveitamento. No entanto, não se conhece até o momento nenhum método que consiga separar cada um desses hidrocarbonetos. Por isso, essa separação ocorre em frações de substâncias, ou seja, separa-se a mistura complexa do petróleo em misturas bem mais simples.

O primeiro método utilizado para isso é a destilação fracionada, que se baseia na diferença das faixas das temperaturas de ebulição das frações do petróleo.

Para tal, utiliza-se uma torre de destilação com uma fornalha na parte inferior, onde o combustível é aquecido. A torre possui até 50 pratos ou bandejas, sendo que cada uma apresenta uma temperatura diferente que vai diminuindo à medida que a altura aumenta.

Quando o petróleo é aquecido na fornalha, seus componentes vão passando para o estado gasoso, sendo que os mais pesados (de maior massa molar) não sobem, mas ficam líquidos na parte inferior e são separados. As demais frações no estado gasoso sobem pela torre, e quando uma dessas frações atinge uma bandeja com uma temperatura menor que seu ponto de ebulição, ela liquefaz-se e é coletada nesta altura da torre. As demais frações que ainda permanecem no estado gasoso passam para a próxima bandeja e esse processo vai se repetindo. Desse modo, cada uma das frações liquefaz-se em um dos pratos e são coletadas separadamente.

Algumas frações obtidas nesse processo são mostradas abaixo e incluem a gasolina, o óleo diesel, o querosene, o óleo lubrificante, o piche usado em pavimentação asfáltica, parafinas, como as usadas nas velas, a nafta e o gasóleo.

https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/refino-petroleo.htm

Depois da leitura do texto, preencha as lacunas do texto a seguir com os termos adequados: destilação fracionada, fracionamento, separação, componentes, filtração, misturado, evaporação, decantação, substâncias e densa.

O petróleo é uma mistura oleosa, menos ____________ que a água, formado por diversas _______________. O petróleo bruto é extraído do subsolo da crosta terrestre e pode estar _______________ com água salgada, areia e argila. A _______________ pode ser utilizada para separar o petróleo da água salgada, e a _______________ para separar a areia e a argila. Se for conveniente, pode se utilizar o processo de __________________ para a obtenção do sal marinho a partir da água do mar. Após esse tratamento, o petróleo é submetido a um ______________ para ______________ de seus _______________, por destilação fracionada. As principais frações obtidas na _________________ do petróleo são: fração gasosa, na qual se encontra o gás de cozinha; fração da gasolina e da benzina; fração do óleo diesel e óleos lubrificantes, além de resíduos como vaselina, asfalto e piche.

SAIBA MAIS...

Faça a leitura do texto a seguir, para ampliar seu conhecimento sobre os produtos derivados do petróleo, obtidos a partir da destilação fracionada.

Fracionamento sem igual!!

Quando a caldeira é ligada, tem início a transformação do petróleo, que passa a dar origem a centenas de derivados. O processo de separação dos produtos ocorre em pontos específicos de ebulição e o petróleo aquecido sofre mudanças físicas, saindo do estado líquido para o estado gasoso, percorrendo a tubulação da torre de destilação, onde o vapor se condensa permitindo a extração dos derivados.

Exemplos de derivados de petróleo:

Gás e plástico – O GLP, o gás liquefeito de petróleo, também conhecido como o gás de cozinha e muitos tipos diferentes de plásticos.

Borracha sintética – Substitui o látex e é mais resistente, sendo usada em diversos produtos, principalmente em pneus.

Goma base – Matéria-prima do chiclete.

Gasolina – A gasolina é um dos combustíveis derivados do petróleo e tem um alto valor comercial.

Querosene – O querosene é o combustível preferido para impulsionar aviões a jato.

Cosméticos – Produtos como xampus, condicionadores, tintas para cabelos, cremes perfumados, batons, entre outros, devem sua existência aos derivados deste óleo negro.

Texto elaborado especialmente para o São Paulo Faz Escola

Fonte: Atividade adaptada do Caderno do aluno, volume 1 – p. 23- 24, São Paulo Faz Escola.

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Agora nós vamos fazer a Devolutiva, ou seja, a correção da SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3 – SEPARAÇÃO DE MISTURAS.

SENSIBILIZAÇÃO

Além dos processos representados nas figuras anteriores, existem outros métodos de separação de misturas. Complete o quadro abaixo indicando o método de separação de misturas ou sua descrição. Ao final, faça um desenho ou cole uma imagem em seu caderno que represente cada processo.

Nome	Situação problema /conceito
1.  Catação	Pode-se usar as mãos ou uma pinça para separar os componentes sólidos da mistura.
2. Peneiração / Ventilação	Utilizamos a ação do vento para separar os materiais muito mais leves do que os demais componentes da mistura.
3. Filtração	Processo que retém as partículas sólidas, por meio de filtro, permitindo o escoamento da fase líquida ou a retenção de partículas de uma fase gasosa.
4. Decantação	Este processo possibilita separar misturas heterogêneas de sólidos e líquidos ou ainda líquido e líquido, nas quais um dos materiais se deposita no fundo do recipiente. Sua ocorrência se dá em razão da diferença de densidade entre os componentes da mistura.
5. Separação magnética	É utilizada para separa sólidos metálicos, como o cobalto, ferro e níquel os quais são atraídos por um imã ou eletroímã.
6. Centrifugação	Utiliza-se uma centrífuga, aparelho que movimenta rapidamente os recipientes por meio da rotação para acelerar o processo da decantação. O componente mais denso irá ficar no fundo pela ação da aceleração.
7. Evaporação	Processo espontâneo que ocorre de maneira lenta e gradual. O líquido que faz parte da mistura sólido-líquido muda de estado físico e se separa do sólido.
8. Destilação simples	Esse processo é utilizado geralmente quando temos misturas do tipo sólido-líquido em situações que o material sólido se encontra dissolvido no líquido. Consiste em aquecer a mistura até que o líquido comece a evaporar; o vapor chegará a um condensador, que tem a função de diminuir sua temperatura, fazendo-o retornar ao seu estado líquido para assim podermos coletá-los em outro recipiente; os grãos do material sólido permanecem no recipiente original.

Fonte: Atividade adaptada do Caderno do aluno – p. 20- 22. São Paulo Faz Escola.

Espero que vocês tenham acertado.

Segue, algumas figuras como exemplos de separação de misturas que vocês poderão desenhar ou imprimir e colar no caderno:

Vamos corrigir também, as lacunas do texto sobre destilação fracionada:

O petróleo é uma mistura oleosa, menos densa que a água, formado por diversas substâncias. O petróleo bruto é extraído do subsolo da crosta terrestre e pode estar misturado com água salgada, areia e argila. A decantação pode ser utilizada para separar o petróleo da água salgada, e a filtração para separar a areia e a argila. Se for conveniente, pode se utilizar o processo de evaporação para a obtenção do sal marinho a partir da água do mar. Após esse tratamento, o petróleo é submetido a um fracionamento para separação de seus componentes, por destilação fracionada. As principais frações obtidas na destilação fracionada do petróleo são: fração gasosa, na qual se encontra o gás de cozinha; fração da gasolina e da benzina; fração do óleo diesel e óleos lubrificantes, além de resíduos como vaselina, asfalto e piche.

Assim, concluímos o conteúdo sobre Separação de Misturas. Espero que tenham gostado e entendido.

Bons estudos!

Professora Vera Lúcia.