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FACULDADES OSWALDO CRUZ

FACULDADE DE FILOSOFIA CIÊNCIAS E LETRAS

LABORATÓRIO DE QUÍMICA

ORGÂNICA

Bacharelado em Química – 3º ano

Profa Dra Solange Kazumi Sakata Prof. M.Sc Sandro de Oliveira

2013

SUMÁRIO

Normas de segurança no laboratório 1

Instruções para o trabalho no laboratório 7

Fluxograma 8

Instruções para entrega do relatório 10

1. Extração do óleo vegetal 11

2. Cromatografia de camada delgada e adsorção 13

3. Testes para identificar e classificar os alcoóis 15

4. Obtenção do cloreto de t-butila a partir do álcool t-butílico 20

5. Nitração do benzoato de metila 22

6. Preparação do acetato de isopentila 24

7. Preparação da cicloexanona 25

8. Biodiesel 27

9. Sabões e Detergentes. 28

10. Preparação do Ácido Salicílico e Aspirina 35

11. Preparação do Ácido Benzóico – método de Canizzaro 36

Referências 37

1

Apostila de Laboratório de Orgânica

NORMAS DE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO DE QUÍMICA

ORGÂNICA1

Proposta:

Informar sobre os equipamentos e normas de segurança no laboratório.

Objetivos

1. Mostrar a localização e função dos equipamentos de segurança;

2. praticar no laboratório normas de segurança;

3. descrever os perigos encontrados num laboratório de química orgânica;

4. informar sobre as responsabilidades de um estudante num laboratório;

5. usar estas normas de segurança no seu dia a dia.

Introdução teórica

Praticar segurança no laboratório, não é somente um comportamento ético mas é um

norma regulamentada por lei. A instrução de segurança e o treino mostrando os perigos nas

práticas de laboratórios são regulamentados por leis federais e de responsabilidade dos

instrutores de laboratório. Hoje em dia, nos laboratórios, usam-se técnicas de microescala e

minimiza-se o uso de produtos químicos perigosos.

Num laboratório de química orgânica, muitas substâncias usadas são inflamáveis,

carcinogênicas ou tóxicas. Por causa da inflamabilidade de algumas substancias o uso de

bico de gás ou de chama viva exposta deve ser evitado. Placas ou mantas de aquecimento

e banhos de vapor são os instrumentos de aquecimento mais adequados para o uso. Os

materiais inflamáveis e voláteis requerem sistemas de ventilação adequados. Capelas em

perfeito funcionamento são partes integrantes do laboratório. Inclusive os frascos com

líquidos orgânicos, devem ser guardados na capela para evitar a contaminação do

laboratório.

A inalação de vapores químicos é uma das rotas de entrada no corpo. A segunda

rota é absorção pela pele. A ingestão e a penetração através de machucados na pele são os

outros dois caminhos de penetração no corpo humano.

O resultado desta exposição a produtos químicos pode ser agudo ou crônico. A

exposição aguda é uma contaminação em curto prazo de tempo; é a que mais ocorre com

estudantes. A exposição crônica que é a exposição repetida a baixas doses durante muito

1 Instituto de Química da Unicamp – Home page: www.chemkeys.com/bra/ag/segura_9/ndsdi_4/ndsdi_4.htm

Acessado dia 06/02/04

2


tempo. Os efeitos das exposições agudas ou crônicas variam de produto químico para

produto químico. Similarmente, uma substância pode ser altamente tóxica na exposição

aguda e benéfica na exposição crônica.

Exemplo: a vitamina D em dose única excessiva é fatal para o homem. Já em pequenas

quantidades é vital para a saúde2.

Uma grande quantidade de substancias orgânicas são facilmente oxidadas. Quando

elas entram em contato com oxidantes fortes como o ácido nítrico, violentas reações podem

ocorrer. Muitas vezes estes oxidantes estão na forma de vapor invisíveis para nós.

Lembre-se que somente as misturas recomendadas pelo professor, podem ser feitas,

não mistures substâncias desconhecidas.

Como uma significativa quantidade de produtos orgânicos são considerados

carcinogênicos (substâncias que causam câncer), este manual evita o uso destes sempre

que possível. O clorofórmio e o formaldeido são exemplos de substâncias que devem ser

evitadas.

Ácidos e bases são corrosivos para muitos materiais (inclusive a pele), e serão

usados nos experimentos. Por razões óbvias, o contato com a pele deve ser evitado. Se

algum contato ocorrer, comunicar imediatamente ao professor e lavar a pele com água

corrente por 5 minutos. Existem outras substâncias usadas num laboratório de química

orgânica, como o bromo reagente, que também são corrosivas. Os cuidados tomados estão

listados no procedimento de cada experimento.

Muitos dos produtos usados no laboratório, são classificados como não perigosos.

Estes produtos podem ser jogados na pia sem causar problemas, ser evaporados na capela

ou ser misturados como lixo natural.

Ao mesmo tempo, substâncias consideradas perigosas têm que ser rotuladas com “tóxicas”.

Por exemplo, um frasco de cafeína na prateleira de um laboratório químico é rotulada como

substância tóxica. Porém deve-se colocar o tipo e exposição necessário para a

contaminação. Neste caso 100 xícaras de café seriam necessários para intoxicar.

O ponto principal num laboratório é: ESTAR INFORMADO SOBRE O PERIGO DOS

REAGENTES QUÍMICOS QUE ESTÃO SENDO USADOS.

2 OTTOBONI, Alice. The dose that makes the poison. GARBAGE: The Practical Journal of the

Environment. 1992, 4: 38-33.

3


Quando tiver qualquer dúvida, pergunte ao professor. Tenha também a mão

“handbooks”, ou seja, manuais com as propriedades e características dos produtos

químicos. Isto leva a um segundo tipo de responsabilidade a dos estudantes.

Segurança é responsabilidade de cada um dos estudantes. A segurança pessoal deve fazer

parte da rotina de qualquer laboratório. Todos os procedimentos listados a seguir, são

importantes, LEIA COM ATENÇÃO!!!

1. Verifique com o seu professor se o uso de lentes de contato no laboratório não

prejudicará seus olhos. O uso de óculos de segurança é sempre obrigatório;

2. Nunca pipete com a boca;

3. Deixe sua bancada sempre limpa;

4. Nunca deixe placas de aquecimento, mantas aquecedores e bicos de gás ligados e saia

do laboratório. Estes equipamentos atingem altas temperaturas. Cuidado para que os

fios elétricos e as mangueiras de gás não encostem no equipamento quente;

5. Evite usar equipamentos de vidro trincados, especialmente nos casos que se necessita

aquecimento;

6. Não use sandálias no laboratório;

7. Não traga visitantes no laboratório;

8. Não devolva o excesso de reagentes químicos nos fracos originais. Isto causa

contaminação das soluções em estoques. Coloque em fracos separados ou ofereça

para ser usado pelo colega;

9. Nunca trabalhe sozinho no laboratório. O laboratório tem horário especifico de

funcionamento;

10. Nunca brinque com frascos de reações e nem os lance ou mire para ninguém;

11. Não transporte fracos de reagente para a sua bancada se não tiver sido especificado no

procedimento. Alguns reagentes só podem ser manuseados na capela.

DESENVOLVA OS SEGUINTES HÁBITOS DE SEGURANÇA PESSOAL

1. Nunca trabalhe sem óculos de proteção. Óculos de segurança sempre oferecem

proteção total no laboratório;

2. Preste atenção nos perigos existentes em cada experimento. Ler as instruções com

calma é o primeiro passo para iniciar um bom trabalho. Ler os rótulos dos fracos

cuidadosamente, para não usar reagentes errados;

3. Não coma e não beba no laboratório;

4. Não use jóias no laboratório, gravatas e cabelos longos soltos;

4


5. Comunique qualquer acidente, não importa o quanto simples ele possa parecer;

6. Disponha a vidraria quebrada no recipiente apropriado. Evite colocar outros tipos de lixo

neste recipiente. Este hábito evita acidentes com as pessoas que manuseiam o lixo;

7. Exponha-se o mínimo a reagentes químicos. Não coloque a cabeça dentro da capela e

qualquer manuseio de produtos químicos deve ser feito com luvas para proteção da

pele.

8. Faça perguntas sobre o que você não entendeu do procedimento a ser realizado;

9. Lave bem suas mãos depois de cada experimento. O estudante que mantém sua

bancada limpa assegura limpeza no ambiente;

10. Disponha seus resíduos corretamente. Pós químicos e líquidos insolúveis em água não

devem ser jogados na pia;

11. Sempre coloque as tampas nos fracos de reagentes corretos. Coloque espátulas e

conta-gotas nos fracos corretos para evitar contaminação;

12. Observe a localização dos equipamentos de segurança no laboratório. Familiarize com

suas funções.

Segurança e qualidade ambiental devem fazer parte não só do nosso laboratório

mas também do nosso dia a dia. Preste atenção nos produtos consumidos em sua casa.

Por exemplo, uma colher de chá de um repelente de insetos é letal para um adulto.

Cândida (soluções a base de hipoclorito) são corrosivas. Alguns removedores de

mancha são perigosos e suspeitos de causarem câncer.

Muitos dos produtos consumidos em nossas casas são perigosos e devem ser

dispostos separadamente do lixo normal. Alguns exemplos incluem embalagens de

produtos químicos usados na piscina, veneno de ratos, inseticidas, polidores de peças

cromadas, limpadores de tapetes, restos de tintas, pilhas, lâmpadas de mercúrio,

medicamentos vencidos e outros. Outras substâncias podem ser recicladas e

reaproveitadas: óleo de motos, fluido de freio, removedores de tintas, baterias de carros,

pneus e querosene.

Finalmente é importante conhecer como armazenar produtos químicos em casa. Por

exemplo, a gasolina é um produto comumente encontrado em nossas garagens. Ela é

uma mistura altamente tóxica e inflamável. Ela precisa ser guardada longe de agentes

oxidantes (água de lavadeira) e longe de faíscas, fósforos e chamas.

Para a sua casa estar segura, as seguintes normas devem ser seguidas:

5


1. Leia o rótulo ao comprar um produto. Observe se existe normas para o manuseio e

disposição correta no rotulo; lembre-se que é de sua responsabilidade o

armazenamento e disposição adequada da sua compra;

2. Compre somente a quantidade necessária. Se houver sobras, ofereça a um amigo

ou vizinho;

3. Coloque todos os produtos perigosos longe do alcance das crianças. Tenha sempre

a mão o telefone de emergência do resgate (corpo de bombeiros);

4. Siga a s instruções do rótulo para o uso e armazenamento correto do produto.

RESPONDA RÁPIDO

1. Defina os seguintes termos:

a. carcinogênico

b. corrosivo

c. inflamável

d. tóxico

e. solúvel

2. Descreva a ação imediata que se deve ter em cada uma das seguintes situações:

a. um estudante derrama ácido clorídrico na mão;

b. um tubo de ensaio contendo uma solução na capela é derrubado e espirra:

c. em pequeno béquer contendo um reagente perigoso trincou;

3. Descreva “falso” ou “verdadeiro”para cada uma destas situações:

____ Um estudante pipetou mais reagentes do que precisava par realizar sua experiência. O

excesso de reagente deve retornar ao frasco da solução estoque.

____ Uma estudante está insegura quanto ao procedimento químico que irá realizar. Deste

modo consulta um manual para verificar a necessidade do uso de luvas e do procedimento

ser feito na capela.

____ Um estudante precisa de certa quantidade de reagentes para ser experimento. Ele

remove as tampas de todos os fracos e retira as quantidades necessárias. As tampas ficam

misturadas e ele não sabe a quais fracos pertencem. Para remediar este problema ele

obtém novas tampas para fechar os fracos.

4. Descreva a localização e função de cada uma das seguintes partes e equipamentos de

segurança no laboratório:

6


a. extintor de incêndio

b. chuveiro de segurança/ lavador de olhos

c. cobertor para incêndio

d. caixa de primeiros socorros

e. armário para inflamáveis

f. neutralizadores

Exercícios

1. Por que DEVE-SE limpar a bancada freqüentemente?

2. Liste três razões para uma substância ser manuseada na capela?

3. Desde que o verão chegou, alguns estudantes resolveram usar sandálias no laboratório.

Explique por que este procedimento não é recomendado?

4. Por que temos que usar sempre óculos de segurança no laboratório?

7


INSTRUÇÕES PARA O TRABALHO NO LABORATÓRIO

As aulas de Laboratório de Química Orgânica do curso de Engenharia Química serão

ministradas quinzenalmente, com duração de duas aulas.

Antes de vir ao laboratório o aluno deve ler o roteiro referente à experiência que será

realizada e fazer um fluxograma, ou seja, um esquema do procedimento das etapas

experimentais, devendo ser entregue ao professor no início da aula (um fluxograma

para cada grupo).

É obrigatório o uso de avental e óculos de segurança durante as aulas de

Laboratório, sem os quais o aluno NÃO participa da aula.

É recomendado o uso de luvas cirúrgicas para o manuseio de reagentes.

Siga as instruções fornecidas pelo professor.

Anote todas as observações experimentais e dados obtidos no experimento com

clareza, e organize os dados.

8


FLUXOGRAMA

Um fluxograma é uma representação esquemática do trabalho de laboratório,

associada a um determinado experimento. Além de ser uma maneira conveniente de

apresentar as instruções do experimento, ele é útil também para anotar a técnica

empregada, os dados obtidos e as eventuais observações. A vantagem do esquema reside

no fato de que a informação será anotada no caderno de laboratório com um mínimo de

espaço. Evidentemente isto poupará trabalho e a organização será tal que a informação

escrita poderá ser facilmente lida.

As informações seguintes apresentam alguns dos simbolismos que podem ser

empregados para fazer uma representação esquemática.

1. O nome e as quantidades dos materiais de partida são incluídos em retângulos ou

quadrados:

2. A adição de um reagente ao sistema é indicada por uma flecha apontada do reagente à

linha vertical que representa o sistema sob investigação:

1mL de HCl 0,1 mol/L

3. Um tratamento do sistema que não envolve a separação de seus componentes é

indicado por duas linhas horizontais:

Agitar Vigorosamente Meça a Temperatura

4. Processos que requerem a separação dos componentes de uma mistura, tais como

filtração, destilação ou evaporação, são indicados por uma linha horizontal. O tipo de

separação empregado é colocado entre parênteses, abaixo da linha:

2,0 g zinco em pó 1,0 g enxofre em pó

Mistura de reação

9


(filtração) (evaporação)

5. Os produtos resultantes dos três processos acima mencionados são encerrados em

retângulos e ligados por linhas verticais às extremidades da linha horizontal:

(filtração) (evaporação)

6. A retirada de uma alíquota (uma certa porção ou amostra) do sistema é indicada por

uma flecha, que parte da linha vertical:

7. Os produtos finais de uma certa operação são encerrados em retângulos:

8. Todas as observações são escritas em retângulos desenhados com linhas onduladas,

abaixo ou ao lado de qualquer manipulação, mas sem fazer parte do diagrama:

Durante o ano escolar outros simbolismos poderão ser idealizados para situações

que irão surgindo. É conveniente lembrar que os simbolismos sugeridos representam

apenas um modelo e que existem outras formas que poderão ser empregadas.

Ref.: CBA (Chemical Bond Approach Committee), Química Edit. Univ. Brasília, 1964, Parte I,

p. 91.

gás resíduo filtrado resíduo

Mistura de reação

Retire uma alíquota de 1 mL

Precipitado Gás

Precipitado Observações:

1. Sólido amarelo claro 2. massa 0,8 g

10


INSTRUÇÕES PARA AVALIAÇÃO DO LABORATÓRIO

Deverá ser entregue os apontamentos do laboratório, referentes ao experimento

(aula), por cada grupo de trabalho ao final de cada aula, em folha A4 ou tipo almaço

devidamente organizado, anexando ao fluxograma checado pelo professor no início da aula.

Os apontamentos devem conter:

Nome da faculdade, curso e turma.

Título do Experimento.

Nome dos integrantes do grupo, com os respectivos números de matrícula.

Data do experimento.

Resultados e Discussão.

Mecanismos das reações envolvidos.

Respostas das questões da aula (quando houver, devem ser respondidas

anteriormente à aula).

Obs.: Indique com clareza as operações de cálculo. Não sobrecarregue os cálculos com

detalhes aritméticos desnecessários. Indique sempre as unidades usadas nas medidas.

11


1 – EXTRAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL

Procedimento experimental.

Adicionar 200 mL de cicloexano a um balão monotubulado de 250 mL, acomodá-lo

em uma manta elétrica e prendê-lo ao suporte universal com o auxílio de garra e mufa.

Adaptar neste conjunto o extrator do tipo Soxhlet. Colocar coco ralado, amendoim triturado

ou castanha através de almofariz e pistilo dentro do cartucho do extrator - feito com papel de

filtro - de modo a preencher cerca de 3/4 de sua capacidade. Cobri-lo com um chumaço de

algodão, para evitar que o material vegetal seja eliminado do cartucho durante a extração.

Introduzir o cartucho dentro do extrator do tipo Soxhlet e adaptar o condensador de

refluxo na parte superior do extrator. Ligar a manta elétrica de modo que o aquecimento e o

refluxo do solvente extrator ocorram de forma branda. Manter o sistema em aquecimento até

que ocorram pelo menos quatro extrações.

Desligar o aquecimento e aguardar o resfriamento do sistema até a temperatura

ambiente (remover a manta elétrica faz com que o resfriamento do balão ocorra de forma

mais rápida). Retirar o cartucho com a amostra e transferir todo o extrato orgânico

eventualmente contido no corpo do extrator para o balão monotubulado de 250 mL. No caso

do extrato orgânico se mostrar turvo, adicionar uma espátula de sulfato de sódio anidro,

tapar o balão e agitar ocasionalmente durante 10 minutos.

Filtrar o extrato orgânico em um Erlenmeyer de 250 mL utilizando funil analítico e

papel de filtro, e reservar a solução orgânica para a realização de teste confirmatório da

presença de óleo vegetal.

Ensaio químico para a análise qualitativa do óleo vegetal.

Reservar dois tubos de ensaio. No primeiro, adicionar cerca de 5 mL do extrato

orgânico e no segundo tubo cerca de 5 mL de cicloexano (branco). Adicionar aos dois tubos

de ensaio 2 gotas de solução a 1 % (v/v) de bromo em tetracloreto de carbono. Anotar as

alterações observadas.

Assunto relacionado ao experimento: técnicas de extração de compostos orgânicos.

Questões:

1. Escrever a fórmula estrutural de um óleo vegetal. Citar a fonte de referência.

Identificar todos os grupos funcionais presentes na molécula.

12


2. Citar os critérios que foram utilizados na escolha do cicloexano como solvente

extrator do óleo do amendoim / coco.

3. Montar um esquema da aparelhagem completa de extração, indicando em quais

partes do equipamento foram introduzidos o material vegetal e o cicloexano. Depois

da extração, o que muda em cada compartimento?

4. Escrever as equações químicas do teste confirmatório efetuado na identificação do

óleo vegetal.

5. Qual a função da adição do sulfato de sódio anidro ao extrato orgânico no caso do

mesmo se apresentar turvo?

13


2 – CROMATOGRAFIA DE CAMADA DELGADA E ADSORÇÃO

Procedimento experimental:

Parte 1: CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA: SEPARAÇÃO DE CORANTES

1. Preparar a fase móvel fazendo-se uma mistura de 60 mL de acetona, 30 mL de ácido

acético glacial e 30 mL de álcool etílico absoluto. (preparada pelo técnico)

2. Colocar a fase móvel em cuba cromatográfica, tampar e deixar por 10 minutas para

saturar.

3. Preparar a placa de alumínio revestida com sílica-gel 60F 254 fazendo-se uma

marca inferir com um lápis e régua na altura de 2 cm, que será a linha de partida e

como marca superior, outro traço a 10 cm de altura que será a linha de chegada do

solvente.

4. Preparar soluções etanólicas de 0,1% (p/v) de fluoresceína, verde de malaquita e

azul de metileno. (preparada pelo técnico).

5. Com auxílio de um capilar, colocar uma gota de cada solução de indicador, bem

como a mistura dos 3 indicadores no ponto de partida da placa.

6. Deixar secar a placa e introduzi-la na cuba cromatográfica para que ocorra o

desenvolvimento do cromatograma.

7. Quando a fase móvel atingir a linha de chegada, retirar a placa de alumínio, evaporar

o solvente e marcar com um círculo as manchas observadas.

8. Calcular os tempos de retenção dos três indicadores.

Parte 2: CROMATOGRAFIA DE ADSORÇÃO: SEPARAÇÃO DE EXTRATO DE

ESPINAFRE

PREPARAÇÃO DA AMOSTRA (preparada pelo técnico).

1. Preparar a amostra, fervendo-se 50 g de folhas de espinafre, das quais foram

retiradas as nervuras centrais, em 100 mL de água destilada, de 1 a 2 minutos.

14


2. Resfriar rapidamente e decantar o líquido. Secar as folhas com papel adsorvente e

colocar em almofariz triturando-as com uma mistura de éter de petróleo e acetona

(80:20) para se obter uma solução verde. Decantar num tubo de ensaio.

3. Guardar esta solução, em um frasco âmbar, na geladeira para se obter uma melhor

conservação.

PREPARAÇÃO DA COLUNA

1. Com a torneira da coluna fechada, colocar açúcar refinado de maneira que a altura

da camada tenha 12 cm de altura.

2. Encher com éter de petróleo, abrir a torneira recolhendo-se o eluído em um béquer

de 250 mL.

ATENÇÃO: DEIXAR O NÍVEL DO SOLVENTE, SEMPRE 1 cm ACIMA DO NÍVEO DA

CAMADA DE AÇÚCAR.

3. Colocar 4 mL da solução de espinafre, preparada anteriormente, no topo da coluna.

4. Adicionar 50 mL de éter de petróleo e iniciar a eluição até passar a fase amarela,

que é uma mistura de carotenos. Se necessário, adicionar mais éter de petróleo.

5. Recolher esta fase em um béquer de 100 mL.

6. Ao terminar de passar a fase amarela, colocar no topo da coluna 50 mL de acetona e

recolher a fase verde, que é uma mistura de clorofilas. Se ncessário, adicionar mais

acetona. Recolher esta fase em béquer de 100 mL.

15


3 – TESTES PARA IDENTIFICAR E CLASSIFICAR OS ALCOÓIS


Os alcoóis são identificados por possuírem grupos hidroxilas (-OH). O álcool com

menor cadeia carbônica é o metanol, CH3OH, que é muito tóxico ao homem. Metanol é

conhecido como álcool metílico ou álcool de madeira.

O álcool seguinte é o etanol (CH3CH2OH), usado em bebidas; ele age como

depressor do sistema nervoso central. Se consumido em grande quantidade pode ser letal.

0,5L de etanol puro pode causar morte se consumido rapidamente.

A classificação dos alcoóis pode ser dada de acordo com o número de grupos alquila

ligados ao carbono do álcool, R-OH. O álcool 1º possui um grupo alquila ligado a este

carbono e também 2 hidrogênios. Ex: etanol.

O 2-propanol é o mais simples exemplo de álcool 2º. Um exemplo de álcool 3º é o 2-

metilpropan-2-ol, que tem 3 grupos alquila ligados ao carbono, e é chamado álcool terc-

butílico. As estruturas destes 3 compostos são mostradas abaixo:

OH

OH

OH

Propriedades Físicas

O grupo –OH dos alcoóis é responsável por parte da solubilidade dos álcoois de

baixa massa molecular na água. O grupo –OH é totalmente polar e forma pontes de

hidrogênio com a água. Mas a solubilidade de um álcool vai depender da porção da

molécula apolar que é a cadeia alquílica. Quanto maior o tamanho da cadeia carbônica de

um álcool, menor será a sua solubilidade em água. Alcoóis de cadeias moleculares extensas

têm a sua solubilidade semelhante aos hidrocarbonetos: eles são solúveis em solventes

orgânicos como éter e hexano. Conseqüentemente, se na cadeia carbônica estiver presente

mais de um grupo –OH, aumentará a solubilidade deste composto em água.

As ligações de hidrogênio têm um efeito no ponto de ebulição de um álcool. Por

exemplo, compare os pontos de ebulição do propano e 1-propanol. O propano ferve a -42°C

(é um gás a temperatura ambiente), já o propanol tem PE de 97°C. As ligações de

hidrogênio existem entre moléculas de álcool (intermolecular), resultando numa força de

atração muito grande. É necessária muito mais energia para separar moléculas de álcool do

16


que moléculas de alcanos pois estas não têm ligações de hidrogênio. Esta é a razão dos

alcoóis possuírem pontos de ebulição altos e menor volatilidade do que seus

correspondentes alcanos.

Reatividade

Oxidação – O grupo –OH pode sofrer oxidação em muitas situações. Esta

capacidade é própria de alcoóis primários e secundários. Alcoóis terciários e fenóis resistem

a oxidação, com agentes oxidantes típicos como o ácido crômico e o permanganato de

potássio. O hidrogênio presente no carbono ligado ao grupo hidroxila, dos alcoóis primários

e secundários, permite a oxidação. Como alcoóis terciários não têm o hidrogênio, a

oxidação normal torna-se impossível. Com oxidantes mais enérgicos pode ocorrer uma

oxidação degradativa de alcoóis terciários ocorrendo a quebra de cadeia e formação de

moléculas menores de ácidos carboxílicos, CO2 e H2O.

HOH

HH K2Cr2O7

H3O+

CO2 + 2 H

2O

OH

K2Cr2O7

H3O+ O

K2Cr2O7

H3O+ O

OH

OH

K2Cr2O7

H3O+ O

OH

K2Cr2O7

H3O+

não ocorre

O ácido crômico é usado em bafômetros, pois quando reage com álcoois ocorre

mudança de coloração do laranja para o verde. Pela coloração obtida pode-se saber a

quantidade de álcool no organismo humano.

Substituição – os alcoóis podem ter o grupo –OH substituído por átomo de cloro

presente no reagente de Lucas. Após a perda do grupo –OH, é formado um carbocátion

intermediário. Os alcoóis terciários formam, neste caso, um carbocátion bastante estável,

17


formando uma nuvem branca imediatamente após o contato com o reagente. Alcoóis

secundários demoram de 5-10 minutos para dar reação positiva. Esta reação é negativa

para alcoóis primários pois estes raramente formam carbocátions, por serem muito

instáveis.

OH

ZnCl2

H3O+ Cl

Iodofórmio – alcoóis que possuem um grupo metila vizinho ao carbono que tem a –

OH, dão reação positiva para o iodofórmio. O iodofórmio que se forma na reação é um

precipitado amarelo (CHl3).

OH KI

NaClO

O KI

NaClO

O

I

I

I

KI

NaClOO

-

O

+ CHI3

Procedimento

Obs.: FAZER ESTES TESTES NA CAPELA

1. Solubilidade dos alcoóis: Duas misturas devem ser preparadas. A primeira num

tubo de ensaio contendo 1 mL de octanol e 1 mL de água. O segundo tubo deverá

conter 1 mL de octanol e 1 mL de hexano. Agite os tubos e anote as solubilidades

observadas.

2. Teste com ácido crômico: (Teste: etanol, butan-2-ol, 2-metilbutan-2-ol e uma

substância desconhecida). Em uma placa de teste coloque 1 gota da substância a

ser testada. Adicione 5-8 gotas de acetona e misture com a bagueta de vidro.

Adicione 1 gota de ácido crômico. Misture e observe se houve mudança da cor

laranja para o verde.

Obs.: DISPONHA ESTE MATERIAL NO FRASCO INTITULADO “RESÍDUOS DE

SAL DE CRÔMIO” USANDO UM CONTA-GOTAS.

18


3. Teste de Lucas: (Teste: etanol, butan-2-ol, 2-metilbutan-2-ol e uma substância

desconhecida). Num tubo de ensaio coloque 2 gotas do líquido a ser testado e 10

gotas do Reagente de Lucas. Misture e deixe em repouso. Atenção para a névoa

que deve aparecer. Se após 10 minutos nada ocorrer, coloque o tubo num banho

de vapor sem que a água esteja fervendo, deixando mais 10 minutos. Se não

ocorrer reação, coloque negativo nas suas anotações.

Obs.: a – O REAGENTE DE LUCAS CONTÉM ÁCIDO CLORÍDRICO CONCENTRADO.

EVITE CONTATO COM A PELE. SE ISTO OCORRER LAVAR COM ÁGUA CORRENTE

DURANTE VÁRIOS MINUTOS.

1. Teste de iodofórmio: (Teste: etanol, butan-2-ol e uma substância desconhecida).

Adicione 1 mL de água ao tubo de ensaio, e 5 gotas do líquido a ser testado.

Adicione 0,5 mL de NaOH a 10% e misture. Adicione 10 gotas de solução de iodeto

de potássio e 10 gotas de hipoclorito de sódio. A presença de um precipitado

amarelo indica a reação positiva.

Obs.: a – EVITE CONTATO COM A PELE POIS ESTA SOLUÇÃO CAUSA

QUEIMADURAS.

b – OS RESÍDUOS DEVERÃO SER DISPOSTOS NO FRASCO ROTULADO

“RESÍDUOS DE IODOFÓRMIO”.

Resultados: 1. Solubilidade

Substâncias Observações

Octanol e água

Octanol e hexano

O octanol é mais solúvel em água ou no hexano? Por quê? 2. Teste do ácido crômico

Substâncias Observações Positivo ou negativo

Etanol

butan-2-ol

2-metilbutan-2-ol

Substância desconhecida

19


Escreva a equação química para cada reação. Dê, também, o nome dos produtos formados. 3. Teste de Lucas (ZnCl2/HCl)

Substâncias Observações Positivo ou

negativo Tempo

Etanol

butan-2-ol

2-metilbutan-2-ol

Subst. desconhecida

Escreva a equação química para cada reação. Dê os nomes dos produtos formados. 4. Teste do iodofórmio (Kl + NaClO)

Substâncias Observações Positivo ou negativo

Etanol

butan-2-ol

Subst. desconhecida

Escreva a equação química para cada reação. Dê os nomes dos produtos formados.

20


4 – OBTENÇÃO DO CLORETO DE t-BUTILA A PARTIR DO

ÁLCOOL t-BUTÍLICO

Procedimento experimental

Parte I - Obtenção do cloreto de t-butila

Em um funil de separação de 250 mL, colocar 26,0 mL (0,28 mol) de álcool t-

butílico e, na capela, adicionar 68,0 mL (0,8 mol) de HCl concentrado. Agitar com cuidado

(lembre-se o HCl está concentrado, aliviar a pressão regularmente durante a agitação) por

alguns minutos, devido a reação exotérmica, caso necessário, resfrie o funil de separação

em água corrente. Manter a mistura em repouso por 20 min e observar a formação de duas

fases. Remover a camada aquosa e lavar a fase orgânica com 16 mL de solução de

bicarbonato de sódio 5% (NaHCO3), em seguida repetir a lavagem mais duas vezes com 16

mL de água destilada. Transferir a fase orgânica para um erlenmeyer com tampa de 125 mL

seco, adicionar uma ponta de espátula de sulfato de sódio ou cloreto de cálcio anidro para

secar a fase orgânica, agitar por 10 min e reservar para a próxima aula.

Parte 2 - Destilação do produto bruto obtido

Na aula seguinte, filtrar o haleto produzido com auxílio de algodão para um balão

de 100 mL, adicionar pedaços de porcelana e conectar ao aparelho de destilação. Destilar o

líquido impuro, coletando o destilado em um erlenmeyer de 125 mL previamente tarado sob

banho de gelo (Obs.: o haleto produzido apresenta ponto de ebulição de aproximadamente

50 ºC, portanto o aquecimento deve ser brando). Pesar o material obtido e calcular o

rendimento.

Ensaio químico para a análise do produto obtido

Teste - Em um tubo de ensaio, adicionar 1,0 mL do produto recém preparado e 5 mL de

solução de hidróxido de potássio 5%. Aqueça o tubo no bico de bunsen, com cuidado, por

aproximadamente 2,0 minutos. Espere o tubo esfriar e adicione cerca de 5 mL de água

destilada e 2 gotas de fenolftaleína (a solução deve ficar com cloração rosa); em seguida

adicione solução de ácido nítrico 5% até que a solução fique incolor.

Transferir cerca de 2 mL da solução para outro tubo de ensaio, observando que a

solução não apresente turbidez (caso necessário filtre com papel em funil analítico), e em

21


seguida adicione algumas gotas de solução de nitrato de prata 5%. Observar a formação do

precipitado.

22


5 – NITRAÇÃO DO BENZOATO DE METILA

Procedimento

Parte I:

Em um Erlenmeyer de 125 mL adicionar 12,0 mL de ácido sulfúrico concentrado,

resfriar o sistema em banho de gelo e água a e adicionar 6,1 g (~5,6 mL) de benzoato de

metila. Resfriar novamente o meio reacional de 0-10 ºC em banho de gelo e água. Adicionar

à esta mistura, sob resfriamento, uma mistura de 4 ml de ácido sulfúrico concentrado e 4 ml

de ácido nítrico concentrado, gota a gota, através de uma pipeta do tipo Pasteur. Durante a

adição da mistura de ácidos, agitar frequentemente a mistura reacional à temperatura

ambiente e, após 15 minutos, vertê-la em um Becker de 250 mL com cerca de 60 g de gelo

picado para precipitar o produto, separar o sólido através de filtração à vácuo em funil de

Büchner , lavando o solido obtido com pequenas porções de água destilada gelada. Secar o

sólido obtido, pressionando-o contra um papel de filtro limpo.

Parte II:

Retirar uma pequena porção do produto bruto obtido (cerca de 0,5 g) e recristalizar o

solido restante com etanol (deve-se utilizar para a recristalização: massa de etanol igual a

massa do produto obtido). Pesar o produto recristalizado. Determinar o ponto de fusão do

produto bruto e o produto recristalizado.

Questões

1. Procurar na literatura ( atálogos Aldrich, Merck, Merck Index ou CRC- handbook of

Chemistry and physics) ou na internet (www.merck.com.br, www.acros.com,

www.sigma-aldrich.com.br) dados de ponto de fusão dos três possíveis isômeros do

nitrobenzoato de metila, a saber: o- nitrobenzoato de metila, m- nitrobenzoato de

metila, p- nitrobenzoato de metila. Baseado nestes dados de literatura e nos dados

experimentais de ponto de fusão, escrever a fórmula estrutural do produto obtido.

2. Equacionar a reação química envolvida e especificar a quantidade de reagentes e

produtos ( em quantidade de matéria e massa). Calcular o rendimento do produto

bruto e o rendimento do produto puro ( em porcentagem).

http://www.merck.com.br/

http://www.acros.com/

http://www.sigma-aldrich.com.br/

23


3. Propor uma explicação para a não formação dos demais isomeros do nitrobenzoato

de metila.

4. Propor uma explicação para a preocupação com o controle da temperatura no

desenvolvimento da reação.

24


6 – PREPARAÇÃO DO ACETATO DE ISOPENTILA

Objetivos:

Preparar o acetato de isopentila pela reação de esterificação entre o álcool isopentílico e o

ácido acético.

Procedimento:

1. Colocar 15 mL de álcool isopentílico e 20 mL de ácido acético em um balão de fundo

redondo de 100 mL.Cuidadosamente adicione 4 mL de ácido sulfúrico concentrado.

2. Refluxar a mistura por 45 minutos e deixar esfriar a temperatura ambiente.

3. Transferir a mistura para o funil de separação de 250 mL e adicionar 55 mL de água

destilada. Lavar o balão com mais 10 mL de água destilada e colocar também no

funil de separação.

4. Tapar o funil e agitar várias vezes. Deixar em repouso até que as fases se separem.

Desprezar a fase aquosa.

5. Lavar o éster obtido, contendo um pouco de ácido acético, com 25 mL de uma

solução aquosa de bicarbonato de sódio a 5%. Desprezar a fase aquosa.

6. Lavar novamente o éster com 25 mL de uma solução aquosa de bicarbonato de

sódio a 5%. Desprezar a fase aquosa.

7. Lavar a fase orgânica com 25 mL de água destilada e desprezar a fase aquosa.

8. Transferir o éster para um Erlenmeyer de 250 mL contendo cerca de 2 g de sulfato

de sódio anidro, tapar com uma rolha e agitar por 10 minutos.

9. Filtrar através e um funil analítico, e recolher num béquer de 100 mL previamente

pesado

10. Anotar a massa do éster obtido para calcular o rendimento da reação.

Questionário

1. Escreva a equação química da reação de formação do éster.

2. A reação de esterificação é uma reação reversível e, portanto, podemos aplicar a lei

de ação das massas. O que esta lei estabelece?

3. Se usarmos 1 mol de ácido acético e 1 mol de álcool isopentilico quantos obteremos

de éster no final da reação?

4. Calcule o rendimento da reação.

25


7 – PREPARAÇÃO DA CICLOEXANONA ATRAVÉS DA

OXIDAÇÃO DO CICLOEXANOL

Procedimento:

Parte I

A um balão de três bocas de 500 mL, conectar um condensador de refluxo, um funil

de adição e uma tampa esmerilhada.

Adicione ao balão 16,0 mL de cicloexanol e 8,0 mL de ácido acético glacial.

Carregar no funil de adição 260 mL de solução de hipoclorito de sódio 0,74 mol·L-1

(água sanitária comercial). Inicie, cuidadosamente, a adição do hipoclorito de sódio sobre a

mistura reacional por um período de 20-25 min. Ajuste a velocidade de adição de tal forma

que a temperatura da reação seja mantida entre 40-45 oC (monitorar através da imersão de

um termômetro na mistura reacional).

Esfrie a reação com o auxílio de um banho de gelo-água se a temperatura exceder

45 oC, mas não permita que a temperatura seja inferior a 40 oC, podendo causar uma

diminuição do rendimento da reação. Agite o sistema ocasionalmente enquanto a adição

ocorre, pemitindo uma melhor homogeinização do sitema.

Após completar a adição do hipoclorito, deixe a reação em repouso por 15-20

min., agitando ocasionalmente. Em seguida, adicione entre 4-6 mL de uma solução saturada

de bissulfito de sódio.

Parte II

Agite a mistura e transfira-a para uma aparelhagem de destilação por arraste a

vapor. Adicione sobre o líquido orgânico cerca de 50 mL de NaOH 6 mol·L-1. Destile por

arraste a vapor e colete cerca de 40-50 mL de destilado. Adicione 10 g de NaCl ao

destilado, transfira a mistura para um funil de separação e separe as fases. Seque a fase

orgânica com sulfato de sódio anidro, filtre o produto de reação para um frasco previamente

tarado. Calcule o rendimento.

Questões:

1. Equacionar a reação química envolvida e especificar a quantidade de

reagentes e produtos (em moL e massa);

26


2. Calcular o rendimento do produto (em porcentagem).

3. Água sanitária é uma solução contendo hipoclorito de sódio, hidróxido de

sódio, cloreto de sódio e cloro gasoso (Equação 1). A adição de ácido acético promove a

formação de ácido hipocloroso e acetato de sódio (Equação 2). Na oxidação de álcoois

de alcoóis utilizando água sanitária e ácido acético, o agente oxidante é o íon Cl+,

gerado a partir de NaOCl, HOCl ou Cl2. Sugira um mecanismo para a oxidação do

cicloexanol (formando cicloexanona), a partir da redução do íon Cl+ (gerando Cl-).

Assuntos relacionados ao experimento: Alcoóis, reações de oxidação, cetonas, métodos

de preparação.

27


8 – BIODIESEL – REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO

PROCEDIMENTO : Reação de transesterificação

Em um balão de fundo chato (500 mL) adiciona-se 100 mL do óleo de soja usado em

frituras, sendo este último previamente filtrado através de algodão para remoção de

resíduos sólidos. Esse material deve ser aquecido em banho-maria, sob agitação

com o auxílio de uma barra magnética, até atingir a temperatura de 45 oC

(previamente preparado)

Adiciona-se a solução de metóxido de potássio recentemente preparada, e a mistura

reacional permanece a 45 oC sob agitação por 10 min.

A mistura reacional é transferida para um funil de separação para permitir a

decantação e separação das fases: superior contendo biodiesel e inferior composta

de glicerol, sabões, excesso de base e álcool (tempo de espera para separação das

fases (15 min). Recolhe-se a fase inferior em uma proveta de 50 mL. Anote o

volume obtido.

O volume de biodiesel (fase superior) deve ser medido utilizando-se uma proveta de

250 mL e então retornado ao funil de separação para os procedimentos de lavagem:

Inicialmente com 50 mL da solução aquosa de ácido clorídrico a 0,5% (v/v); em

seguida, a fase aquosa é desprezada

A fase orgânica, mantida no funil de separação, é adicionada 50 mL de solução

saturada de NaCl e, após a agitação e remoção da fase aquosa adiciona-se

novamente a fase orgânica 50 mL de água destilada. A ausência do catalisador

básico no biodiesel pode ser confirmada através da medida do pH da última água de

lavagem, a qual deve estar neutra.

Nos casos de formação de emulsão, esta será desfeita com auxílio de um bastão de

vidro, agitando-se lentamente a camada emulsificada., ou com a adição de um pouco

de metanol.

A solução orgânica contendo o Biodiesel é transferida para um Erlemneyer e

adiciona-se uma ponta de espátula de sulfato de sódio anidro e deixe por 10

minutos.

A solução de biodiesel é transferida para uma proveta de 250 mL para medição do

volume. O biodiesel aparece como um líquido límpido de coloração amarela.

28


9 – SABÕES E DETERGENTES

Objetivos:

1. Sintetizar sabão pela reação de KOH com solvente etanol, também chamada reação

de saponificação;

2. descrever as diversas propriedades do sabão sintetizado: poder espumante, poder

emulsionante e pH;

3. observar as diferenças nas reações de sabões e detergentes com águas duras;

4. ilustrar a reação entre um triglicerideo e uma base para formar sabão;

5. testar fosfato em detergentes.

6.


Os sabões contidos em produtos são encontrados em muitas cores, fragrâncias e

texturas. Apesar deles serem encontrados no mercado em várias formas, a sua síntese

sempre se inicia a partir de gorduras e óleos.

Na química, óleos e gorduras são conhecidos como triglicerídeos. Triglicerídeos

contem o grupo funcional éster que vem da reação de um álcool, glicerol com 3 moleculas

de ácidos carboxílicos de cadeia longa conhecidos como ácidos graxos:

C

O

O CH2R´´

C

O

OR CH2

C

O

OR´ CH

Triglicerídeo

Quando os grupos alquila (grupos R) do triglicerídeo são provenientes de ácidos

graxos saturados, tais como o acido esteárico, a gordura é sólida a temperatura ambiente:

isto caracteriza normalmente uma gordura animal. Por outro lado, se os grupos alquila

provem de ácidos graxos insaturados, a gordura é liquida a temperatura ambiente e é

conhecida como óleo ou óleos vegetais. Dois exemplos de gorduras insaturadas são os

ácidos oléicos e linoleico. Observe que os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com

cadeias longas, variando de 12 a 22 carbonos.

29


CH3(CH2)16 C

O

OH

CH3(CH2)7CH CH(CH2)7-C OH

O

ácido esteárico

ácido oleíco

Quando um triglicerídeo é hidrolisado em meio básico, os produtos da reação são

glicerol e sais dos respectivos ácidos graxos. O sabão é formado por uma mistura de sais de

ácidos graxos. Este tipo de reação recebe o nome de reação de saponificação.

C

O

O CH2R´´

C

O

OR CH2

C

O

OR´ CH

+ 3 NaOH 3 R COONa +

CH2OH

CHOH

CH2OH

Sabão

glicerina

Sais de ácidos

Graxos

Os sais de sódio dão origem a sabões do tipo duro. Já se for usado KOH, obtém-se

sabões moles ou liquidos.

O maior problema que surge com os sabões é quando temos “águas duras”. As

águas duras contem íons de cálcio, ferro e magnésio em excesso e que precipitem em

contato com o sabão. Sabões que não tem poder de limpeza em águas duras são

excelentes agentes de limpeza em águas moles. Algumas vezes são usados abrandadores

para que os sabões não precipitem em águas duras.

Uma alternativa para substituir os sabões são os detergentes. Detergentes são

efetivos tanto em águas duras como moles. Eles diferem dos sabões por que são sais de

ácidos sulfônicos ou alquilbenzenosulfonicos com cadeias alquila longas, em lugar dos sais

de ácidos carboxílicos.

30


SO3- Na

+CH

CH3

CH3(CH2)10

Um sal alquilbenzenosulfonato

Detergentes alquilbenzenosulfonato são produzidos com cadeias alquila mais

ramificadas mas estes compostos são detectados em lagos e rios mesmo depois de algum

tempo do esgoto ter sido lançado: isto leva a conclusão que detergentes com cadeias

ramificadas não conseguem ser degradados por microrganismos como os de cadeias

lineares. Disto foram criadas leis banindo o uso destes detergentes não biodegradáveis.

Similarmente, os fosfatos que são adicionados aos detergentes para abrandar águas duras

e aumentar o poder surfactante (o poder de detergência) são problemáticos. Quando

lançados estes resíduos em rios e lagos, há o crescimento exagerado de algas que

consomem muito oxigênio e sufocam as outras formas de vida na água. Os fosfatos cada

vez mais estão sendo banidos de formulações de detergentes.

Sabões e detergentes possuem um tipo de estrutura que tem dupla ação. A cadeia

de hidrocarboneto apolar que é insolúvel na água e a parte polar solúvel na água. O

esquema de ação de limpeza dos sabões e detergentes aparece abaixo.

CH3CH2(CH2)nCH2 C

O- Na

+

O

cadeia apolar

capaz de interagir

com a gordura Extremidade polar

capaz de interagir

com a água

Dessa maneira formam-se “micelas”, uma gotícula microscópica de gordura

envolvida por moléculas de sabão, orientadas com a cadeia apolar direcionada para dentro

(atingindo ‘com o óleo) e a extremidade polar interagindo com a água.

31


A água interage apenas com a parte externa da micela que é polar. Assim, essa

micela é facilmente dissolvida pela água, o que torna fácil remover, com auxilio de sabões,

sujeiras apolares.

Os detergentes atuam da mesma maneira:

SO3- Na+

Detergente aniônico

NH4+ Cl-

Detergente catiônico

Desde que o sabão pode formar micelas com a sujeira promove a limpeza e tem

habilidade de criar emulsões. Emulsificação refere-se a dispersão de gotículas de liquido

em outro liquido. O óleo pode ser disperso em águas mas permanece assim

temporariamente. Com a mistura em repouso observa-se a formação de 2 fases. Quando a

mistura dos dois é agitada, forma-se novamente e emulsão. Um agente emulsionante tem a

capacidade de dispersar um liquido no outro e não deixa que ocorra separação. O sabão

possui esta habilidade, neste experimento faremos a síntese de sabão a partir de gordura

sólida usada em cozinha. Serão testadas as propriedades deste sabão e do sabão

encontrado no comércio e determinaremos se um detergente possui fosfato em sua

formulação.

Procedimento:

32


1. Síntese do sabão: Primeira parte

A. No balão de fundo chato de 250 mL pesar 15g de gordura vegetal. Adicionar 15 mL de

KOH 45%, 15 mL de etanol 95% e os cacos de porcelana. Adaptar o condensador e

refluxar a mistura por 25 minutos.

B. Enquanto a mistura está refluxando, colocar em cada béquer de 250 mL, 60 mL da

solução de NaCl e deixar estes béqueres e a pissete com água destilada imersos no

banho de gelo. Acabando o tempo de refluxo, suspender a aparelhagem, deixar a

fervura arrefecer e com cuidado retirar o condensador. Usar a garra do balão para não

queimar as mãos. Reservar ¼ (10 mL) desta mistura de sabão cru num béquer de

100mL, pois será usado na parte 2a desta experiência. O restante da mistura de sabão

cru, despejar num béquer de 250 mL que contenha a salmoura gelada. Agitar por 5

minutos mantendo o béquer no banho de gelo. Filtrar pelo funil de Buchner e lavar com 3

porções de 5mL de água destilada gelada.

C. Remover o sabão do papel de filtro com auxílio de uma espátula e colocar num béquer

de 250mL com 15mL de água destilada. Aquecer a mistura na manta de aquecimento

cuidadosamente por 10 minutos e agitando continuamente. Despejar este conteúdo no

béquer de 250mL com salmoura gelada, reservado anteriormente. Misturar por 5

minutos e filtrar pelo funil de Buchner. Lavar o sabão com 2 porções de 5mL de água

destilada fria. Guardar este filtrado pois ele será testado mais adiante na parte 2b.

D. Moldar a barra de sabão.

2. Propriedades do sabão. Segunda parte

A. Adicionar 30mL de água destilada no sabão cru reservado no béquer de 100mL.

Homogeneizar bem. Num tubo de ensaio adicionar 10gts de solução de CaCl2 e 10mL

da solução deste sabão. No segundo tubo, 10 gts de solução de MgCl2 e 10mL de

solução de sabão. No terceiro tubo, 10gts de solução de FeCl3 e 10mL de sabão. Agitar

bem cada tubo e anotar o que foi observado. Repita estes testes com uma solução de

detergente (10mL H2O + 5 gts detergente). Anote também o que foi observado.

B. O seu sabão pode conter um excesso de base que é prejudicial à pele e às roupas.

Teste a basicidade do sabão adicionando a 10mL do líquido filtrado contido um tubo de

ensaio, 2gts de indicador fenolftaleína. Se a solução tornar-se rosa, seu sabão contem

excesso de KOH.

33


C. Lavar as mãos com seu sabão. Ele faz espuma? Dá sensação escorregadia na mão?

Agora, lavar suas mãos com um sabão normal para remover os resíduos do sabão

sintetizado por você.

D. Testar o poder emulsificante do seu sabão. Em um tubo de ensaio adicionar 5 gts de

querosene e 5mL de água. Agitar e observar se há formação de emulsão. Em outro

tubo de ensaio, adicionar os mesmos ingredientes e uma pequena quantidade do seu

sabão. Agitar o tubo e comparar a estabilidade das emulsões formadas.

3. Teste para fosfatos em detergentes:

Adicionar 20 gts de detergente num tubo de ensaio. Adicionar 8 gts de HNO3 6mol/L.

(CUIDADO: ÁCIDO FORTE; EVITE CONTATO COM A PELE, OLHOS E ROUPAS). Se

ocorrer formação de espuma, adicionar lentamente o ácido até que a espuma desapareça.

Adicionar mais 8 gts do ácido. Misturar com auxílio de bagueta. Transferir 6 gts desta

solução para um tubo de ensaio seco e adicionar 2 gts de solução de molibdato de amônio

0,2 mol/L. Levar o tubo de ensaio para aquecer por 5 minutos num banho de água fervente.

Um precipitado amarelo indica a presença de fosfato no detergente.

34


DADOS OBTIDOS DAS EXPERIÊNCIAS REALIZADAS 1. Reação com íons (Indicar positivo ou negativo)

Solução Ca+2 Mg+2 Fe++3

Sabão cru

Detergente

2. Basicidade:

Sabão +fenoftaleína – anotar as observações

3. Propriedades de lavagem:

Habilidade de fazer espuma (Boa, ruim, péssima)

Sensação oleosa ou escorregadia? Sim ou Não

4. Propriedades emulsificantes:

Mistura Tempo de estabilidade e observações

Água e querosene

Sabão, água e querosene

5. Teste para fosfatos: Aparência do tubo de ensaio após a adição de solução de molibdato de amônio. Apresenta ou não apresenta fostato no detergente. Equacione a reação de precipitação do fosfomolibdato de amônio.

35


10 – REAÇÃO DE HIDRÓLISE DE ÉSTER SEGUIDA DE REAÇÃO DE ACETILAÇÃO: PREPARAÇÃO DO ÁCIDO ACETIL

SALICÍLICO (ASPIRINA)

1ª Parte: preparação do ácido salicílico

Em um balão de 250 mL de fundo redondo misturam-se 10 mL de salicilato de metila com 100 mL de hidróxido de sódio a 20%.

Adaptar o condensador e refluxar a mistura por 15 minutos.

Resfriar o balão em banho de gelo e a seguir acidular com 120 mL de ácido sulfúrico a 20%.

Resfriar novamente o balão e filtrar o precipitado através de um funil Büchner. Secar o precipitado ao ar, em um vidro de relógio, pesar e calcular o rendimento.

Obs.: Densidade do salicilato de metila 1,180g/mL

2ª Parte: preparação do ácido acetil salicílico

Em um béquer de 250 mL adicionar 4g de ácido salicílico, 10 mL de anidrido acético e 1 mL de ácido sulfúrico concentrado.

Agitar a mistura suavemente. A temperatura da mistura se elevará permanecendo assim por cerca de 15 minutos. Após esse tempo, a temperatura cai, devendo ser adicionado 50 mL de água destilada fria.

Agitar e recolher os cristais em um funil Büchner. Secar o precipitado ao ar, em um vidro de relógio. Pesar e calcular o rendimento.

36


11 – PREPARAÇÃO DO ÁCIDO BENZÓICO PELA REAÇÃO DE

CANNIZZARO SEM O EMPREGO DE SOLVENTES:

Adicione em um almofariz 2,0 mL de aldeído benzóico e 1,5 g de hidróxido de potássio. Com

auxílio de um pistilo triture cuidadosamente o hidróxido de potássio sólido até obter uma

pasta.

O HIDRÓXIDO DE POTÁSSIO SÓLIDO PODE CEGAR INSTANTANEAMENTE E

CAUSAR QUEIMADURAS NA PELE. USE OS EPIS NECESSÁRIOS PARA SUA

SEGURANÇA!

A reação se inicia formando um produto pastoso. Continue a maceração da mistura

reacional por pelo menos 20 minutos, até que o odor de benzaldeído tenha diminuído muito

ou desaparecido (final da reação), figura 4.

Figura 4. Procedimento usado na reação de Cannizzaro sem solvente usando-se

benzaldeído e, como catalisador, o hidróxido de potássio.

Adicione então ao almofariz cerca de 20 mL de água destilada, macerando o produto até

dissolvê-lo. Transfira a solução para um erlenmeyer de 125 mL e acidifique (capela) a

mistura com ácido clorídrico concentrado até obter a formação de um sólido branco. A

quantidade de sólido pode ser aumentada colocando-se a mistura reacional em um banho

de gelo.

O sólido obtido é filtrado a vácuo e lavado com muito pouca água gelada se necessário.

37


REFERÊNCIAS

VOLLHARD, K. P.C.; SCHORE N.E.; Química Orgânica – Estrutura e Função; 4ª Ed,

Porto Alegre; Bookman; 2004.

FRANCIS A. CAREY; Química Orgânica; 7ª Ed, Porto Alegre; AMGH; 2011. 2v.

SOLOMONS, T. W. Graham; Química Orgânica; 8ª ed. Rio de Janeiro, LTC – Livros

Técnicos e Científicos, 2005. 2v

MCMURRAY,J. Química Orgânica. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005. 2v.

BRUICE, P. Y.; Química Orgânica – 4ª ed. São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2006. 2v.

PAVIA D. L.; et al.; Química Orgânica Experimental – Técnicas básicas em pequena

escala; 2ª ed. Porto Alegre; Bookman; 2009.

DIAS, A. G.; et al.; Guia Prático de Química Orgânica – vol. II, Síntese Orgânica:

Executando Experimentos; São Paulo, Ed. Interciências; 2008.

BECKER, H. G.,O.; et al.; Organikum – Química Orgânica Experimental; 2ª ed. Lisboa,

Fund. Caloustre Gulbenklan; 1997.

STEFANI, H. A.; Introdução a Química de Compostos Heterocíclicos; Rio de Janeiro,

Guanabara Koogan; 2009.

WARREN, S.; WYATT, P.; Organic Syntesis – The Disconection Approach; 2nd ed.

Great Britain, Wiley; 2009.

COSTA, P.; et al.; Substâncias Carboniladas e Derivados; SBQ – Porto Alegre, Bookman;

2003.

CLAYDEN, J.; GREEVES, N.; WARREN, S e WOTHERS, P.; Organic Chemistry; New

York, Oxford; 2001.

CARROLL, F. A.; Perspective on Structure and Mechanism in Organic Chemistry;

California, Brooks/Cole; 1998.

SOUZA, M. V. N.; Síntese Orgânica – Baseado em substâncias Bioativas; Campinas, Editora Átomo; 2010.

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