Upload
jose-nunes-da-silva-jr
View
109
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0880 - Química Orgânica Experimental I
Teoria das Teoria das
Aulas PráticasAulas Práticas
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
1
mar/2017
DQOI - UFC Prof. Nunes
16/mar – Biossegurança
23/mar - Prática 01 - Determinação de Álcool na gasolina e efeito salting-out30/mar - Encontros Universitários
AulasAulas
30/mar - Encontros Universitários06/abr - Prática 02 - Extração de óleo essencial e da Bixina a partir de fontes vegetais13/abr - Não haverá aula20/abr - Prática 03 – Recristalização e determinação do ponto de fusão26/abr - Discussão das Práticas 1-304/mai - Não haverá aulas11/mai - Avaliação 1 (Práticas Biossegurança + Práticas 1-3)
18/mai - Prática 04 - Caracterização de grupos funcionais por testes químicos25/mai - Discussão da prática 0401/jun - Prática 05 - Solubilidade, acidez e basicidade de compostos orgânicos.01/jun - Prática 05 - Solubilidade, acidez e basicidade de compostos orgânicos.08/jun - Prática 06 - Reação de Saponificação e Prática 07: Cola da Caseína 15/jun - Feriado22/jun - Discussão das Práticas 5-629/jun - Avaliação 2 (Práticas 4-7)
2
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0880 - Química Orgânica Experimental I
Prática 00Prática 00
BiossegurançaBiossegurança
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
3
DQOI - UFC Prof. Nunes
Em reunião realizada durante o I Workshop dos Professores da Área de QuímicaOrgânica do DQOI, realizado nos dias 14 e 15 de dezembro de 2011, FICOU
ESTABELECIDO que:
Regimento InternoRegimento Interno
� Será tolerado o atraso de 10 (dez) minutos para a chegada do estudante.Depois deste tempo, o estudante não poderá participar da aula prática.
� O estudante só poderá participar da aula prática se estiver vestidoadequadamente (calça comprida, jaleco, calçado fechado e óculos desegurança) e com o seu roteiro de aulas práticas.
� Cada equipe deverá ter, no máximo, 03 estudantes, exceto em alguma práticaem particular.em particular.
� As práticas deverão seguir INVARIAVELMENTE o calendário estabelecido.
� Não será possível a realização de mais de uma prática em uma única aula.
� Não haverá reposição de aulas práticas para os estudantes faltosos.
4
DQOI - UFC Prof. Nunes
A. Segurança no laboratório
� A conscientização das responsabilidades, dos riscos, dos perigos e doscuidados que devemos ter, são os pilares centrais da segurança.
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
cuidados que devemos ter, são os pilares centrais da segurança.Todavia, a conscientizaçãoconscientização destes pontos somente será importante seadotarmos uma postura profissional preocupada com nossa segurançae das demais pessoas que trabalham conosco no laboratório.
� Devemos ser obedientesobedientes àsàs regrasregras dede segurançasegurança e, o mais importantede tudo, é nos conscientizarmos de que acidente pode acontecerinclusive conosco.
5
DQOI - UFC Prof. Nunes
B. Segurança é, antes de tudo, responsabilidade sua.
LaboratóriosLaboratórios químicosquímicos sãosão potencialmentepotencialmente locaislocais perigosos,perigosos, neles seencontram:
líquidos inflamáveis,
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
� líquidos inflamáveis,� vidrarias frágeis,� substâncias químicas tóxicas, e� equipamentos que podem estar sob vácuo ou altas pressões, e
��acidentesacidentes nono laboratóriolaboratório podempodem terter conseqüênciasconseqüênciassériassérias ee trágicastrágicas..
Felizmente, oo laboratóriolaboratório nãonão seráserá maismais perigosoperigoso queque umauma cozinhacozinha ouum banheiro
�se você estiver atento aos perigos potenciais, e trabalhar coma atenção e os cuidados devidos.
6
DQOI - UFC Prof. Nunes
�Algumas linhas gerais para segurança no laboratório sãoapresentadas nesta seção.
Em adição a estes princípios, você deve estar familiarizado com as
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
�Em adição a estes princípios, você deve estar familiarizado com asregras de segurança aplicadas pelos administradores de seu laboratório.
�Seu professor ou instrutor tem a responsabilidade te lhe advertir dosperigos associados com seu trabalho, e você deveria sempre consultá-lo caso você não esteja seguro acerca dos perigos potenciais em seulaboratório.
�Entretanto, a suasua própriaprópria segurançasegurança ee aa dede seusseus colegascolegas nonolaboratório,laboratório, sãosão amplamenteamplamente determinadasdeterminadas pelaspelas suassuas práticaspráticas dedetrabalhotrabalho. Sempre trabalhe seguramente, use seu bom senso, e seconforme com as regras de segurança.
7
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
EquipamentosEquipamentos dede ProteçãoProteção IndividualIndividual (EPI)(EPI)
8
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
HábitosHábitos IndividuaisIndividuais
�Lave as mãos antes de iniciar seu trabalho.
�Alerte o seu professor ou instrutor se você é alérgico a algum reagente.�Alerte o seu professor ou instrutor se você é alérgico a algum reagente.
�Nunca: fume, coma, beba ou corra no laboratório.
�Nunca use cabelos longos soltos.
�Nunca jogue papel, fósforos, fitas de medição de pH ou qualquer outrosólido em pias para evitar entupimentos.
9
�Sempre que terminar um experimento:�desligue todos os aparelhos;� lave todo o material;�guarde todos os equipamentos, reagentes e vidrarias nos locais
apropriados,�deixe a bancada limpa e desobstruída.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
ConsideraçõesConsiderações GeraisGerais
�Torne-se familiar com o ambiente do laboratório.� saiba onde ficam as saídas do laboratório, os extintores e cobertores
para combate à incêndios, lava-olhos, chuveiro de segurança, estojopara combate à incêndios, lava-olhos, chuveiro de segurança, estojode primeiros socorros e o telefone.
� também é muito importante verificar se as saídas do laboratório estãodesobstruídas e se o chão está seco.
�Localize as saídas mais próximas que o levem para fora do prédio.
�Em caso de incêndio, sua primeira atitude é proteger-se de qualquer
10
�Em caso de incêndio, sua primeira atitude é proteger-se de qualquerperigo e não extinguir o fogo.
�Em casocaso dede queimadurasqueimaduras comcom substânciassubstâncias químicasquímicas, as áreas da pelecom as quais a substância teve contato devem ser imediatamente ecompletamente lavadas com sabão e água morna.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
ConsideraçõesConsiderações GeraisGerais
�Se substâncias químicas, em particular reagentes corrosivos ou quentes,entram em contato com os olhos,
� imediatamente inunde os olhos com água.� imediatamente inunde os olhos com água.
�Em casocaso dede cortescortes, se estes forem de pequenas extensões eprofundidades podem ser tratadas com procedimentos de primeirossocorros.
�Quando se tratar de cortescortes maismais extensosextensos e/oue/ou profundosprofundos, umatendimento médico profissional deve ser procurado.
11
�Em caso de derramamento de substâncias químicas, limpeimediatamente.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
ConsideraçõesConsiderações GeraisGerais
�Verificar as mangueirasmangueiras ee conexõesconexões para prevenir vazamentos.
�Sempre que for utilizarutilizar umum aparelhoaparelho elétricoelétrico, certifique-se da voltagemdo mesmo antes de ligá-lo à rede elétrica.
12
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
CuidadosCuidados comcom vidrariasvidrarias
�Sempre verifique atentamente se as vidrarias que você utilizarápossuem imperfeições (rachaduras, trincas, arestas cortantes) quepoderão resultar em acidentes.poderão resultar em acidentes.
� se você detectar imperfeições em sua vidraria, consulte seuprofessor ou instrutor imediatamente para efetuar a substituiçãoda mesma.
� As vidrarias inadequadas para o uso devem ser descartadasem um recipiente devidamente rotulado para vidros quebrados evidros descartáveis.
13
vidros descartáveis.
�Não tente colocar tubos de vidro e termômetros em rolhas oumangueiras,
�sem antes lubrificá-los com vaselina e proteger as mãoscom luvas apropriadas ou toalha de pano.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
CuidadosCuidados comcom osos reagentesreagentes
��ConheçaConheça asas propriedadespropriedades dasdas substânciassubstâncias utilizadas nos experimentos.� o conhecimento das propriedades das substâncias que você
utilizará em seus experimentos lhe ajudará a tomar as devidasutilizará em seus experimentos lhe ajudará a tomar as devidasprecauções quando manuseá-las, minimizando os riscos deacidentes.
� MANUSEIE TODAS AS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS COMMUITO CUIDADO!
�Propriedades físicas e químicas, informações toxicológicas e
14
�Propriedades físicas e químicas, informações toxicológicas eecológicas, periculosidades, dentre outras informações importantes
�são encontradas em fichas de segurança de materiais, as quaispodem ser facilmente localizadas na Internet através de “sites” debusca digitando-se “Material Safety Data Sheets” ousimplesmente a sigla MSDS.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
CuidadosCuidados comcom osos reagentesreagentes
�Sempre use luvas para manusear reagentes químicos.
� em caso de contatocontato comcom dada pelepele comcom substânciassubstâncias químicasquímicas,� em caso de contatocontato comcom dada pelepele comcom substânciassubstâncias químicasquímicas,você deve lavar a área atingida com água e sabão.
� nuncanunca useuse solventessolventes orgânicos,orgânicos, tais como etanol e acetona,para enxaguar a área afetada, pois estes solventes podemaumentar a absorção das substâncias pela pele.
� Sempre use luvas para manusear reagentes químicos.
15
� Evite o uso de chamas.
��NuncaNunca descartedescarte líquidos orgânicos inflamáveis e imiscíveis em água, emralos ou piapia.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
CuidadosCuidados comcom osos reagentesreagentes
��EviteEvite inalarinalar vaporesvapores de substâncias orgânicas e inorgânicas.
�Leia cuidadosamente o rótulo do frasco antes de utilizá-lo.
�Ao utilizar uma substância sólida ou líquida dos frascos de reagentes,pegue-o de modo que sua mão proteja o rótulo e incline-o de modo queo fluxo escoe do lado oposto ao rótulo.
16
�Muito cuidado com as tampas e os batoques dos frascos, não permitaque eles sejam contaminados ou contaminem-se.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 00 - BiossegurançaPrática 00 - Biossegurança
ManuseioManuseio dede SoluçõesSoluções
�Certifique-se da concentração e da data de preparação de uma soluçãoantes de usá-la.
�Não pipete aspirando com a boca qualquer substância no laboratório,nem mesmo água destilada.
�Não use o mesmo equipamento volumétrico para medirsimultaneamente soluções diferentes.
17
�Volumes de soluções padronizadas, tiradas dos recipientes de origem enão utilizadas, devem ser descartados e nunca serem retornados aorecipiente de origem.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0873 - Química Orgânica Experimental
Prática 01Prática 01Determinação de Álcool na gasolina e Determinação de Álcool na gasolina e
Efeito Efeito SaltingSalting--outout
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
18
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 01Prática 01
Determinação de Álcool na gasolina e Efeito Determinação de Álcool na gasolina e Efeito SaltingSalting--outout
http://www.quimica.ufc.br/fim
19
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 01Prática 01
Determinação de Álcool na gasolina e Efeito Determinação de Álcool na gasolina e Efeito SaltingSalting--outout
20
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 01a – Determinação do Teor de Álcool na GasolinaPrática 01a – Determinação do Teor de Álcool na Gasolina
OBJETIVODeterminar o teor de álcool na gasolina.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1. Com o auxílio de pipetas coloque 5 mL de gasolina comum em uma proveta
de 10 mL e complete o volume dessa proveta com a solução saturada deNaCl.
2. Feche a proveta, segurando firmemente para evitar vazamentos, misturar oslíquidos invertendo a proveta por várias vezes.
3. Mantenha a proveta em repouso até a separação das duas fases.
21
3. Mantenha a proveta em repouso até a separação das duas fases.
4. Leia o volume de ambas as fases e anote.
5. Calcule a porcentagem (%) de álcool na gasolina.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 01a – Determinação do Teor de Álcool na GasolinaPrática 01a – Determinação do Teor de Álcool na Gasolina
+ NaClGasolina+Álcool
22
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 01b – Efeito Salting-outPrática 01b – Efeito Salting-out
OBJETIVOEstudar o efeito salting out.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1. Adicione 15 mL de água e de uma gota de corante a um tubo de ensaiode 50 mL,tampe-o com uma rolha, e misture o conteúdo por inversão.
2. Destampe o tubo e adicione 15 mL de álcool isopropílico 70% emseguida tampe o tubo com uma rolha e misture o conteúdo por inversão.
23
seguida tampe o tubo com uma rolha e misture o conteúdo por inversão.
3. Destampe o tubo e adicione 7 g de sulfato de amônio finamente dividido,e misture o conteúdo agitando-o vigorosamente durante 10 segundos. Duascamadas distintas devem se formar após 20 segundos derepouso. Se possível, tire fotos a cada 2 segundos.
4. Anote os resultados para discuti-los em nossa aula teórica.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 01b – Efeito Salting-outPrática 01b – Efeito Salting-out
OBJETIVOEstudar o efeito salting out.
24
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0873 - Química Orgânica Experimental
Prática 02Prática 02Extração de óleo essencial e da Extração de óleo essencial e da BixinaBixina a a
partir de fontes vegetaispartir de fontes vegetais
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
25
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02a – Extração de Óleo EssencialPrática 02a – Extração de Óleo Essencial
OBJETIVOS1. Realizar a extração de óleos essenciais pelo processo de hidrodestilação.
2. Caracterização de grupamentos funcionais presentes, como alcenos atravésdos testes de bromo e de Baeyer, além da caracterização de compostosdos testes de bromo e de Baeyer, além da caracterização de compostoscarbonílicos (aldeídos ou cetonas) usando o teste da 2,4-dinitrofenilhidrazina.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1. Pese o material vegetal a ser extraído pela sua
equipe e transfira-o para um balão de 2 L.
2. Com auxílio de um becker adicione água
26
2. Com auxílio de um becker adicione águadestilada ao balão até a imersão do materialvegetal (1 L).
3. A seguir, posicione o balão em uma manta deaquecimento.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02a – Extração de Óleo EssencialPrática 02a – Extração de Óleo Essencial
4. Ligue o sistema de extração previamente montado pelatécnica e deixe-o ligado por aproximadamente 50minutos, retirando, se necessário, a água acumulada nodosador com um erlenmeyer.
5. Decorrido o tempo de extração, desliguedesligue oo sistemasistema,espereespere oo seuseu resfriamentoresfriamento porpor umum períodoperíodo dedeaproximadamenteaproximadamente 1010 minutosminutos e meça a quantidade doóleo essencial obtido no próprio doseador (fase superior).
6. Abra a torneira e separe o hidrolato (fase inferior) do óleoessencial (fase superior). Trate o óleo obtido com sulfato
27
essencial (fase superior). Trate o óleo obtido com sulfatode sódio (Na2SO4) e pese-o para o cálculo derendimento percentual.
7. Guarde o óleo extraído no refrigerador a fim de evitar asua volatilidade e/ou oxidação
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02a – Extração de Óleo EssencialPrática 02a – Extração de Óleo Essencial
7. Faça os testes de caracterização, mostrados abaixo, para o óleo essencialextraído:
� Prepare 3 tubos de ensaio (A, B e C) de acordo com a tabela abaixo eanote os resultados.anote os resultados.
28
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02b – Extração da Bixina da Semente do UrucumPrática 02b – Extração da Bixina da Semente do Urucum
Uma sementesemente dede urucumurucum é composta de vários constituintes, dentre eles abixinabixina.
29
Devido ao seu caráter ácido, pode ser extraída seletivamente da semente comuma solução básica, a qual gerará o salsal dede bixinabixina solúvel em água.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02b – Extração da Bixina da Semente do UrucumPrática 02b – Extração da Bixina da Semente do Urucum
OBJETIVOExtrair a bixina a partir de uma solução alcalina de sementes de urucum, usandoa técnica de extração líquido-líquido.
30
NaOH
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02b – Extração da Bixina da Semente do UrucumPrática 02b – Extração da Bixina da Semente do Urucum
PROCEDIMENTO
1. Com o auxílio de uma pipeta graduada, meça 10 mL de solução alcalina desementes de urucum e transfira-a para um funil de separação (Figura A).
2. A seguir, adicione ao mesmo funil 10 mL de clorofórmio com o auxílio deoutra pipeta graduada (Figura B).
31
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02b – Extração da Bixina da Semente do UrucumPrática 02b – Extração da Bixina da Semente do Urucum
PROCEDIMENTO
3. Tampe o funil de separação e agite-o cuidadosamente, com movimentosleves (Figura C). Este processo deve ser acompanhado de repetidasliberações dos gases que se formam. Consegue-se isto virando o funil deliberações dos gases que se formam. Consegue-se isto virando o funil deseparação e abrindo a torneira (Figura D).
4. Ponha o funil de separação novamente na argola e deixe-o emrepouso até que ocorra separação das duas fases (Figura E).
32
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02b – Extração da Bixina da Semente do UrucumPrática 02b – Extração da Bixina da Semente do Urucum
PROCEDIMENTO
5. Recolha e guarde a fase orgânica (inferior) em um erlenmeyer, para posteriorcomparação com a próxima extração.
6. Acidifique a fase aquosa que ficou no funil até pH = 1, utilizandoaproximadamente 2,0 mL de solução de HCl a 10% (teste o pH, utilizandopapel de pH).
33
papel de pH).
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 02b – Extração da Bixina da Semente do UrucumPrática 02b – Extração da Bixina da Semente do Urucum
7. Extraia a bixina da solução acidificada com 10 mL de clorofórmio. Recolha afase orgânica (inferior) em outro erlenmeyer limpo.
8. Compare com as fases orgânicas recolhidas nas duas extrações comclorofórmio (meio básico e meio ácido).
34
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0873 - Química Orgânica Experimental
Prática 03Prática 03Caracterização de grupos funcionais por Caracterização de grupos funcionais por
testes químicos testes químicos
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
35
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0873 - Química Orgânica Experimental
Prática 03Prática 03Recristalização e Ponto de FusãoRecristalização e Ponto de Fusão
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
36
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03a – RecristalizaçãoPrática 03a – Recristalização
Compostos orgânicos sólidos quando obtidos de reações orgânicas,raramente são puros.
� Geralmente, estão contaminados com pequenas quantidades deoutros compostos (impurezas) que são produzidos juntos com oproduto desejado.
A purificação de compostos cristalinos é feita, geralmente,� por cristalização
� utilizando-se um solvente ou de misturas de solventes, e
� baseia-se na diferença de solubilidade que pode existir
37
� baseia-se na diferença de solubilidade que pode existirentre um composto cristalino e as impurezas presentes noproduto da reação.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03a – RecristalizaçãoPrática 03a – Recristalização
Um solvente apropriado para a recristalização de uma determinadasubstância deve preencher os seguintes requisitos:
a) Deve proporcionar uma fácil dissolução da substância a altastemperaturas;
b) Deve proporcionar pouca solubilidade da substância a baixastemperaturas;
c) Deve ser quimicamente inerte (ou seja, não deve reagir com a substância);
d) Deve possuir um ponto de ebulição relativamente baixo (para que possaser facilmente removido da substância recristalizada);
38
ser facilmente removido da substância recristalizada);
e) Deve solubilizar mais facilmente as impurezas que a substância.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03a – RecristalizaçãoPrática 03a – Recristalização
O resfriamento, durante o processo de recristalização,
� deve ser feito lentamente�para que se permita a disposição das moléculas em retículos
cristalinos, com a formação de cristais grandes e puros.
Caso se descubra que a substância é muito solúvel em um dado solventepara permitir uma recristalização satisfatória, mas é insolúvel em outro,
� combinações de solventes podem ser empregadas. Os pares desolventes devem ser completamente miscíveis. (exemplos: metanol eágua, etanol e clorofórmio, clorofórmio e hexano, etc).
39
água, etanol e clorofórmio, clorofórmio e hexano, etc).
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03a – RecristalizaçãoPrática 03a – Recristalização
Compostos orgânicos sólidos quando obtidos de reações orgânicas,raramente são puros. Geralmente, estão contaminados com pequenasquantidades de outros compostos “impurezas”, que são produzidos juntoscom o produto desejado. A purificação de compostos cristalinos é feita,geralmente, por cristalização utilizandose um solvente ou de misturas desolventes. Esta técnica é conhecida por recristalização, e baseia-se nadiferença de solubilidade que pode existir entre um composto cristalino e asimpurezas presentes no produto da reação. Um solvente apropriado para arecristalização de uma determinada substância deve preencher os seguintesrequisitos: a) Deve proporcionar uma fácil dissolução da substância a altastemperaturas; b) Deve proporcionar pouca solubilidade da substância abaixas temperaturas; c) Deve ser quimicamente inerte (ou seja, não devereagir com a substância); d) Deve possuir um ponto de ebulição relativamente
40
reagir com a substância); d) Deve possuir um ponto de ebulição relativamentebaixo (para que possa ser facilmente removido da substância recristalizada);e) Deve solubilizar mais facilmente as impurezas que a substância. Oresfriamento, durante o processo de recristalização, deve ser feito lentamentepara que se permita a disposição das moléculas em retículos cristalinos, coma formação de cristais grandes e puros. Caso se descubra que a substância émuito solúvel em um dado solvente para permitir uma recristalizaçãosatisfatória, mas é insolúvel em outro, combinações de solventes podem serempregadas. Os pares de solventes devem ser completamente miscíveis.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03a – RecristalizaçãoPrática 03a – Recristalização
4. Deixe o sistema em repouso até atingir a temperaturaambiente.� Dissolver acetanilida + impurezas
Caso a acetanilida não recristalize, coloque o erlenmeyerpara esfriar em um banho de gelo (com um pouco depara esfriar em um banho de gelo (com um pouco deágua) por 10 minutos.
5. Decorrido este tempo, filtre a vácuo os cristais fazendouso de papel de filtro, funil de Büchner e um kitassato.� Filtrar a acetanilida
41
6. Lave os cristais com 3 porções de 20 mL de águadestilada gelada e mantenha o sistema sob vácuodurante 5 minutos. A solução remanescente contida nokitassato, denominada "água mãe", deve serarmazenada em um recipiente apropriado.� Remoção de impurezas sobre o sólido.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03a – RecristalizaçãoPrática 03a – Recristalização
7. Pese os cristais em um vidro de relógio e calcule orendimento percentual.
8. Guarde o material recristalizado em um recipiente8. Guarde o material recristalizado em um recipienteapropriado.
42
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03b – Determinação do Ponto de FusãoPrática 03b – Determinação do Ponto de Fusão
OBJETIVODeterminar o ponto de fusão de substâncias puras e de uma substânciadesconhecida.
PROCEDIMENTOPROCEDIMENTO1. Adapte o tubo capilar com a amostra a um termômetro
utilizando uma liga de borracha, de modo que a pontainferior atinja aproximadamente a metade do bulbo demercúrio.
2. Mergulhe o termômetro no banho de fusão (Becker comágua, óleo ou glicerina em aquecimento). Em caso dedúvida, consulte o professor a posição correta do capilarno banho.
43
no banho.
3. Aqueça o banho em chapa aquecedora com agitaçãomagnética.� A agitação constante homogeneíza a temperatura
do banho.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03b – Determinação do Ponto de FusãoPrática 03b – Determinação do Ponto de Fusão
4. O controle da temperatura do banho é realizado através da leitura notermômetro.
5. Anote a temperatura marcada no termômetro no momento em que asubstância começar a fundir e observe a fusão completa (passagem doestado sólido para o líquido). Essa é a temperatura de fusão dasubstância.
6. Consulte a tabela abaixo, compare os valores de ponto de fusãodeterminados com aqueles da tabela e identifique sua amostra.
44
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
OBJETIVOCaracterizar e identificar diferentes grupos funcionais através de testes químicos.
alceno Metil-Ar AlcanoC 3o
Alcino ROH 1o ROH 2o ROH 3o Cetona Metilcetonas
RCHO ArOH Ésteres
Bromo
Bayer
Lucas
Jones
2,4-DFH
CHI
45
CHI3
Tollens
Fenóis
Ésteres
DQOI - UFC Prof. Nunes
Br2, CCl4(vermelho)
Br
Br , CClBr Br
insaturações falsos resultados
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste do BromoTeste do Bromo
(vermelho)
tolueno brometo de benzila(incolor)
Br2, CCl4(vermelho)
2-metilpropano 2-bromo-2-metilpropano(incolor)
∆ ou hν
∆ ou hν
Br
Br2, CCl4
(vermelho)
Br Br
Br2, CCl4
(vermelho) Br
Br Br
Br
incolor
incolor
46
(incolor)
hexano hexenocoloraçãopermanece descolore
DQOI - UFC Prof. Nunes
KMnO4 frio
HO-, H2O
(violeta)
OH
OH
cicloexeno 1,2-cicloexadiol
MnO2
(marrom)+
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste do BayerTeste do Bayer
KMnO4 frio
HO-, H2O
(violeta)O
O
MnO2(marrom)
+
2-pentino pentano-2,3-diona
KMnO4 frio
HO-, H2O
(violeta)X
47
tolueno
2-metilpropano
(violeta)
KMnO4 frio
HO-, H2O
(violeta)
X
X
alceno/alcino
DQOI - UFC Prof. Nunes
OHZnCl/HCl
Cl
Reação rápida:
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste do LucasTeste do Lucas
2-metil-2-propanol 2-cloro-2-metilpropano
Reação lenta:
OHZnCl/HCl
2-propanol
Cl
2-cloropropano
48
Reação muito lenta:
OHZnCl/HCl
etanol
Cl
cloroetano
1o 2o 3o
Apósaquecimento
Rápido
DQOI - UFC Prof. Nunes
+ 3 CrO3 + H2SO4R
O
HR
OH
R
O
OH+ Cr2(SO4)3
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste de JonesTeste de Jones
R R
OH
álcoois 2o
álcoois 1o
OH
+ 3 CrO3 + H2SO4R
O
R+ Cr2(SO4)3
49
XR R
álcoois 3o
+ 3 CrO3 + H2SO4
1o 2o 3o
DQOI - UFC Prof. Nunes
OO2N
N
H
O2N
NO
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste da 2,4Teste da 2,4--dinitroidrazinadinitroidrazina
R R
R
O
H
cetonas
NO2NHH2N+
O2N
NO2NHH2N+
R
N
R
N NO2
NN
H
O2N
NO2
50
aldeídos R H
DQOI - UFC Prof. Nunes
R
O
metilcetonas
+ 3 I2 + 4 NaOHR
O
O- +Na + CHI3 + 3 NaI + 3 H2O
iodofórmio
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste do IodofórmioTeste do Iodofórmio
R
O
R
cetonas
+ X3 I2 + 4 NaOHR
O
O- +Na + CHI3 + 3 NaI + 3 H2O
iodofórmio
R
O
metilcetonas
+ 3 I2 + 4 NaOHR
O
O- +Na + CHI3 + 3 NaI + 3 H2O
iodofórmio
51
R
OH
3 I2 + 4 NaOH
álcoois secundários
DQOI - UFC Prof. Nunes
R
O
R
cetonas
+ 2 [Ag(NH3)2]OH X
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste de Teste de TollensTollens
espelho de prataespelho de prata
R
O
H
aldeídos
+ 2 [Ag(NH3)2]OH
R
O
O- + NH4 + Ago + 3 NH3 + H2O
52
aldeído
cetona
DQOI - UFC Prof. Nunes
OHO
+ [Fe(H2O)6]3+
Fe(H2O)3(OAr)3 + 3 H3O+
ácido salicílico
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste de FenóisTeste de Fenóis
X
ácido salicílicoAS
OO
O
+ [Fe(H2O)6]3+
Fe(H2O)3(OAr)3 + 3 H3O+
ácido acetilsalicílicoAAS
53
AS AAS Tolueno+ [Fe(H2O)6]
3+Fe(H2O)3(OAr)3 + 3 H3O
+
tolueno
X
DQOI - UFC Prof. Nunes
H2NOH.HCl
(cloridrato de hidroxilamina)
O
O
O
NO- +Na
H
+ OHHCl
O
NOH
H
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Teste de ÉsteresTeste de Ésteres
O
NOH
H
3 FeCl3O
NO
H
Fe
3
OHO OO
O
54
AAS AS Toluenoácido salicílico
ASácido acetilsalicílico
AAStolueno
DQOI - UFC Prof. Nunes
alceno Metil-Ar AlcanoC 3o
Alcino ROH 1o ROH 2o ROH 3o Cetona Metilcetonas
RCHO ArOH Ésteres
Bromo
Bayer
Prática 03 – Caracterização de Grupos FuncionaisPrática 03 – Caracterização de Grupos Funcionais
Bayer
Lucas
Jones
2,4-DFH
CHI3
Tollens
Fenóis
55
Fenóis
Ésteres
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0873 - Química Orgânica Experimental
Prática 04Prática 04Solubilidade, Acidez e Solubilidade, Acidez e BasicidadeBasicidade
de Compostos Orgânicosde Compostos Orgânicos
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
56
DQOI - UFC Prof. Nunes
Para realizar os testes, proceda da seguinte maneira:
Coloque 0,5 mL ou 0,1 g (recebido previamente pesado) da amostra emum tubo de ensaio e adicione 3 mL de água destilada (Figura A).
Prática 04 - Solubilidade, Acidez e BasicidadePrática 04 - Solubilidade, Acidez e Basicidade
um tubo de ensaio e adicione 3 mL de água destilada (Figura A).
Agite vigorosamente e verifique se a amostra é solúvel.
57
Se o composto for solúvel em água, faça o teste de pH (utilize um bastãode vidro para molhar o papel de pH com uma gota da solução) (Figura B).
Caso a amostra não se dissolva em água, abandone o tubo de ensaio emanálise, prepare outro tubo com o mesmo composto e repita o testeutilizando outro solvente (o solvente seguinte na sequência parabaixo, ou lado, no fluxograma).
DQOI - UFC Prof. Nunes
Se o composto for solúvel em água, faça o teste de pH (utilize um bastãode vidro para molhar o papel de pH com uma gota da solução) (Figura B).
Prática 04 - Solubilidade, Acidez e BasicidadePrática 04 - Solubilidade, Acidez e Basicidade
Amostra
solúvel
pH < 7 pH > 7pH = 7
H2O
papel indicador
• compostos 1-5 carbonos• façam ligações de hidrogênio
58
Caso a amostra não se dissolva em água, abandone o tubo de ensaio emanálise, prepare outro tubo com o mesmo composto e repita o testeutilizando outro solvente (o solvente seguinte na sequência parabaixo, ou lado, no próximo fluxograma).
ácidos neutros bases
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 04 - Solubilidade, Acidez e BasicidadePrática 04 - Solubilidade, Acidez e Basicidade
AmostraH2O H2O
• compostos 1-5 carbonos• façam ligações de hidrogênio
• compostos + 5 carbonos• não façam ligações de hidrogênio
Para cada teste, um tubo de
ensaio limpo deverá ser utilizado.
solúvel insolúvel
pH < 7 pH > 7pH = 7
ácidos neutros bases
solúvel
insolúvel
NaOH 5%
NaHCO 5%
HCl 5%
solúvel insolúvel
papel indicador
ácidos
• façam ligações de hidrogênio • não façam ligações de hidrogênio
59
NaHCO3 5%
solúvel insolúvel
ácido forte ácido fraco
solúvel insolúvel
bases
H2SO4 conc
solúvel insolúvel
compostosneutros
compostosinertes
ácidos
compostosneutros e inertes
DQOI - UFC Prof. Nunes
Prática 04 - Solubilidade, Acidez e BasicidadePrática 04 - Solubilidade, Acidez e Basicidade
60
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0873 - Química Orgânica Experimental
Prática 06Prática 06SaponificaçãoSaponificação
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
61
DQOI - UFC Prof. Nunes
O sabão é conhecido desde pelo menos 600 anos a.C..
� Os fenícios já preparavam um material coagulado por fervura degordura de cabra misturada com cinzas de madeira.
Prática 06 - SaponificaçãoPrática 06 - Saponificação
gordura de cabra misturada com cinzas de madeira.
As propriedades do sabão como material de limpeza nunca chegaram aser de conhecimento geral, e o uso do sabão não se disseminou até oséculo XVIII.
Do ponto de vista químico, o sabão é� uma misturamistura dede saissais dede sódiosódio ouou potássiopotássio dede ácidosácidos graxosgraxos dede
cadeiacadeia longalonga,
62
� produzida pela hidrólise básica de gordura animal ouvegetal em meio alcalino.
A cinza da madeira foi utilizada como substância alcalina até meados doséculo XIX, quando o NaOH tornou-se comercialmente disponível.
DQOI - UFC Prof. Nunes
Óleos e gorduras são constituídos de triésteres de ácidos graxos eglicerol (triglicerídeos), que podem sofrer reações de hidrólise alcalinaproduzindo sabões (reação de saponificação).
Prática 06 - SaponificaçãoPrática 06 - Saponificação
Os sabões comuns são sais de sódio ou potássio, obtidos a partir da reação
63
Os sabões comuns são sais de sódio ou potássio, obtidos a partir da reaçãode saponificação de triglicerídeos de origem animal ou vegetal com sodacáustica (NaOH) ou potassa cáustica (KOH), respectivamente.
Um subproduto da manufatura de sabões é a glicerina (glicerol), que ébastante utilizada na indústria de cosméticos e também na obtenção doexplosivo denominado nitroglicerina.
DQOI - UFC Prof. Nunes
A ação de limpeza dos sabões deve-se à natureza de suas estruturasque apresentam dois extremos muito diferentes.
A extremidade iônica do carboxilato de sódio é hidrofílica, enquanto a
Prática 06 - SaponificaçãoPrática 06 - Saponificação
A extremidade iônica do carboxilato de sódio é hidrofílica, enquanto aporção hidrocarbônica da molécula é apolar e hidrofóbica.
O resultado destas duas tendências é que os sabões são atraídos pelagordura e pela água, o que os torna úteis como materiais de limpeza.
64
As gotas de gordura e de óleo se “solubilizam” na água porque sãoenvolvidas pelas cadeias apolares das moléculas de sabão no centro dasmicelas. Uma vez em solução, a gordura e a sujeira podem ser removidas.
DQOI - UFC Prof. Nunes
PROCEDIMENTO: produção do sabão
Pese um Becker de 250 mL, anote a sua massa.
Prática 06 - SaponificaçãoPrática 06 - Saponificação
Em seguida adicione 4 g de óleo vegetal e, com agitação constante,adicione 2 mL de uma solução de NaOH 72%.
Aqueça brandamente, sempre agitando com um bastão de vidro ou depolipropileno, até obter uma massa homogênea e seca, aproximadamente 5minutos depois.
Pese o becker com o produto obtido (sabão bruto) subtraindo a massaoriginal do becker.
65
original do becker.
DQOI - UFC Prof. Nunes
PROCEDIMENTO: tratamento do sabão (Ialting-out)
Pese 1 g de sabão bruto em um Becker de 250 mL e dissolva em 20 mL de
Prática 06 - SaponificaçãoPrática 06 - Saponificação
Pese 1 g de sabão bruto em um Becker de 250 mL e dissolva em 20 mL deágua destilada, comaquecimento para facilitar a dissolução. Acrescente 15 mL de uma soluçãosaturada (23%) de NaCℓ, utilizando umbanho de gelo para facilitar a precipitação do sabão. Filtre o sabãoprecipitado, usando para isso, um funil deBϋchner (Filtração a vácuo). Durante este procedimento lave o sabão comduas porções de 15 mL da soluçãosaturada de NaCℓ resfriada e seque o máximo possível o sabão tratado,deixando o vácuo funcionando por
66
deixando o vácuo funcionando poraproximadamente 5 minutos
DQOI - UFC Prof. Nunes
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaCE0880 - Química Orgânica Experimental I
FIMFIM
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
67