Nomenclatura

Fórmula

Mol (g/mol)

pf ºC

pe ºC

Densidade

Solubilidade

Toxidade

Propriedades Físicas

Acetanilida

C8H9NO

135,17

113-115

304-305

1,219

1 mL se dissolve em 185 mL de água, ou em 20 mL de água em ebulição, 3,4 mL de etanol, 3 mL de metanol, 18mL de éter, 47 mL de benzeno.

Cristais ortorrômbicos em forma de palhetas incolores.

Água

H2O

18,02

0

100

( 3,98 º) 1,0000

Miscível com etanol, metanol e acetona.

.

Líquido incolor, não inflamável

Clorofôrmio

CHCL3

119,38

-63,5

61-62

( 20 º) 1,484

Água: 1mL/200mL ;miscível com álcool, benzeno, éter, tetracloreto de carbono.

Inalação pode causar hipertensão, parada respiratória e miocardio podendo levar a morte, alem de ser cancerígeno

Cristais cúbicos e higroscópicos

Benzeno

C6H6

78,01

5,5

80,1

( 15º) 0,8787

Miscível com álcool, clorofôrmio, éter, dissulfeto de carbono, tetracloreto de carbono, acetona.

Exposição provoca dor de cabeça, tontura e vômito, depressão, hilariedade, parada respiratória, perda da consciência e leucemia, irrita os olhos, nariz e pele.

Líquido inflamável de odor característico.

Acetona

C3H6O

58,08

-94

56,5

0.788

Miscível com água, dimetilformamida, álcool, clorofôrmio, éter.

Grande exposição irrita os olhos, nariz e garganta, dor de cabeça, tontura e dermatite.

Líquido volátil e inflamável de odor característico.

Éter etílico

C4H10O

74,12

-123,3

34,6

( 20 º) 0,7134

Insolúvel em água, solúvel em benzeno e etanol

Prejudicial quando inalado, irritante e anestésico

Líquido volátil e inflamável

Etanol

C2H6O

46,07

-114,5

78,5

0,789

Solúvel em água e em solventes polares

Causa náuseas e vômitos, se ingerido diminui os reflexos, exitação mental

Líquido inflamável e incolor

Nomenclatura

Fórmula

Mol (g/mol)

pf ºC

pe ºC

Densidade

Solubilidade

Toxidade

Propriedades Físicas

Cloreto de Cálcio

CaCl2

110,99

772

1600

2,152

Sol. em água e em álcool

Cristais brancos.

Anilina 93,12 - 184-185 (20º ) 1,022 28,6 ml de água fria e 15,7 ml quente, miscível com benzeno, álcool e clorofórmio

Envenenamento com ingestão acima de 0,25 ml. Vertigem, dor de cabeça, anemia, anorexia

Ácido Acético CH3COOH 60,05 16,7 118 (25º) 1,049 Miscível com água, álcool, glicerol, eter.

Produz queimadura na pele, ingenstão causa corrosão na boca, provoc vômito e diarréia.

Anidrido Acético C4H6O3 102,9 -73 139 (15º) 1,080 Pouco solúvel em água, álcool, eter e clorofórmio

Produz irritação, necrose para os tecidos no estado líquido ou vapor.

NH2

+

O CH3 C O CH3 C O

O H N C CH3

+ O CH3 C O H

NaAc/HAc

Anilina Anidrido Acético Acetanilida Acido acético

RECRISTALIZAÇÃO PURIFICAÇÃO DA ACETANILIDA

1. Com pequenas amostras (0,1 g) em tubo teste, verificar qual é o melhor solvente:

Água, etanol, éter etílico, clorofórmio, acetona e benzeno 2. Escolher o melhor solvente

água em ebulição (± 200 mL) + 10 g de acetanilida + impurezas: Quinona (traços), anilina, Ac. Acético, acetato

de Sódio

3 Adicionar carvão ativo para adsorver impurezas coloridas (1 a2 % em peso da amostra) ou seja 0,2 g.

ATENÇÃO para não colocar excesso, nem adicionar com a solução em ebulição! 4 Agitar a mistura e deixar aquecer por alguns minutos

em ebulição. 5 Aquecer o funil do sistema de filtração por gravidade. 6 Filtrar por gravidade a quente rapidamente 7 Recolher o filtrado num becker

Solução filtrada com a acetanilida + impurezas solúveis: Ac. Acético,

Acetato de Sódio, Anilina

Impurezas insolúveis + carvão ativo retidos no filtro com a

quinona adsorvida

8. Deixar recristalizar por resfriamento 9. Separar os cristais por filtração a vácuo

10. Lavar com água gelada várias vezes 11. Deixar secando com passagem de ar.

Cristais de acetanilida purificados + água mãe (Traços Ac. Acético, Anilina e

Acetato de Sódio)

Solução filtrada contendo acetanilida (traços) e impureza solúveis

Cristais de acetanilida purificados + Traços (Ac. Acético, Anilina e Acetato

de Sódio)

Solução filtrada contendo traços da acetanilida e traços impureza solúveis que estavam impregnadas junto com a água mãe

12. Levar a amostra para um dessecador e deixar por uma semana.

13. Pesar a amostra e calcular o rendimento 14. Determinar o ponto de fusão da acetanilida utilizando o

aparelho do laboratório.

Cristais de Acetanilida devidamente embalado e rotulado

Introdução a Recristalização

Quais compostos? Técnica Seletividade Cristalização, como ocorre e

velocidade Rendimento e pureza Impurezas oclusão – mecânica , isomórfica e

não isomórfica inclusão adsorsão Principais Erros

1. Resfriamento muito rápido da solução

2. Escolhe um solvente inadequado

Solubilidade Escolha do melhor solvente

B) o pior solvente, não é solúvel nem a quente, nem a frio

A) bom solvente, muito solúvel em altas temperaturas e pouco solúvel em baixas temperaturas

C) solvente ruim, pois é muito solúvel altas temperaturas

temperatura

Figura 1: Gráfico da solubilidade × temperatura

g de soluto/100 mL solvente

Acetanilida em água

20 40 60 80 1000

1

2

3

4

5

g ac

etan

ilida/

100

mL

água

Temperatura ºC

Figura 2: Gráfico da solubilidade da acetanilida.

Dependência da solubilidade

1. Polaridade 2. Tamanho da molécula Tabela 1: Ordem decrescente de polaridade do Solvente

H20 Água RCOOH Acidos organicos (ácido acético) RCONH2 Amidas (N,N-dimetilformamida) ROH Alcool ( metanol, etanol) RNH2 Aminas ( trietilamina, piridina) RCOR Aldeidos, cetonas (acetona) ROCOOR Esteres (Acetatode etila) RX Haletos organicos (CH2Cl2>CHCl3>CCl4) ROR Eteres ( eter dietilico) ArH Aromáticos (benzeno, tolueno)

RH Alcanos (hexano, éter petróleo)

Cristalização e velocidade

Pureza dos compostos Sucesso da recristalização Condições de precipitação

♦ Temperatura ♦ Concentração ♦ Solubilidade

A figura 3 relaciona solubilidade com a temperatura.

A-B é a curva de solubilidade; C-D é a curva de supersolubilidade

Temperatura

Região instável

Impurezas nos precipitados

A coprecipitação ocorre por adsorção de íons e moléculas A inclusao pode ser:

A) Inclusão isomórfica: o contaminante não altera a rede cristalina, para evitar separar o contaminante antes da precipitação

B) Inclusão não isomórfica: o contaminante não altera a rede cristalina até um limite.

C) Oclusão, o contaminante é incorporado de forma a formar grandes alterações na rede cristalina. A digestão do precipitado em contato com a água mãe, diminui sensivelmente a oclusão.

Ocorre também a oclusão de água.

Região não saturada A

D

C

B

Concentração do soluto

Rendimento Ocasiona perda de materiais, conforme a pureza

Segunda cristalização

Primeira cristalização

Impuro (9g A+2g B)

Puro (8g A +1g B)

Bem puro (7 g A) Solução (1 g A+1 g B)

Solução (1 g A+1 g B)

Figura 4: purificação por recristalização.

Escolha do solvente

Como é um bom solvente para recristalização?

Características do solvente:

Ser facilmente removido quando o composto purificado estiver seco.

Permitir uma boa formação dos cristais (recristalizaçao)

Não reagir quimicamente com a substância a ser purificada

Para escolher o solvente, faz-se teste preliminares, ou consulta-se a literatura.

Solvente que solubilizar o composto a quente, e recristalizar a frio.

Analizar ponto de ebulição do solvente para não ultrapassar o ponto de fusão do precipitado (formação de um óleo).

Toxidade do solvente

Tabela 3: Solubilidade da Acetanilida

Solvente

Temperatura ºC g soluto/100 mL solução

100 5 80 3,45 Água 50 0,84 25 0,54 20 0,46 Etanol 20 29 78 167 Metanol 20 33 clorofôrmio 20 27 Acetona 20 25 Glicerol 20 20 Dioxano 20 12,5 Éter etílico 20 5,6

Tabela: Solventes usados na recristalização

Ponto ebulição

Ponto fusão

Solubilidade em água

Observações

Água destilada 100 0 + A ser usada sempre que for apropriada

Metanol 65 * + Inflamável Etanol absoluto 78 -114 + Inflamável 95% Etanol 78 -114 + Inflamável Benzeno 80 5 - Inflamável e toxixo cloroformio 61 -63,5 - Não inflamável, vapores

tóxicos Acido acético (glacial) 118 17 + Não muito inflamável,

vapores irritantes Dioxano 101 11 + Inflamável Acetona 56 -94 + Inflamável Eter etílico 35 -123 - Inflamável Eter de petroleo 30 - 60 * - Imflamável Tetracloreto de carbono

77 * - Odor caracteristico

Combinação de solventes.

Tabela 3 Combinações de solventes miscíveis usados na recristalização

Metanol-Água Eter-acetona Etanol-Água Eter-Eter de petróleo Ácido Acético- Água Benzeno-ligroína Acetona-Água Cloreto de metila-Metanol Éter-Metanol Dioxano-Água

Técnica

Dissolução da amostra

Filtração por gravidade

Recristalização

Filtração a vácuo

Lavagem do precipitado

Secagem do precipitado

Determinação do ponto fusão

Dissolução da amostra

A quente e saturado

Cuidado com impurezas insolúveis

Uso do condensador de refluxo

Não esquecer das pedras de porcelana

Carvão ativo (1 a 2 % p/p).

Cuidado com exesso

Nunca em ebulição!

Filtração por gravidade

Separa o filtrado de impurezas insolúveis

Problemas:

Recristalização precoce no papel de filtro.

Quantidade extra de solvente Aquecer funil antes e durante a filtração (fig 6)

•

•

Figura 6: Esquema de aquecimento do funil

Como dobrar o papel de filtro

Esquema da filtração

Recristalização

Processo lento e delicado Taxa de resfriamento determina o crescimento dos cristais Eventuais problemas com a recristalização

Substância baixo ponto fusão forma o óleo Resistência a recristalização, faz-se a indução a

cristalização Tempo de recristalização Solventes voláteis usa-se condensador de refluxo

Figura 8: Esquema do refluxo, usado com solventes voláteis

Filtração a vácuo

Bomba de vácuo

Figura 9: Filtração a vácuo

Cuidados:

Com papel de filtro

Com o vácuo

Despejar primeiro a água mãe

Com o volume no funil

Lavagem dos Cristais

Por quê lavar? Solvente limpo e gelado Solvente mais volátil Secar com passagem de ar

Secagem.

Secagem ao ar livre Papel absorvente Uso de estufas Dissecador

A vácuo Sem vácuo

Precauções no uso do dissecador se for usado vácuo

• •

•

•

Cuidado com amostras que sublimam facilmente Cuidado para não implodir o dissecador, então por medida de segurança deve-se usar uma gaiola protetora Para tornar o dissecador livre de ar, untar a superfície esmerilhada da tampa e do corpo com vaselina. Usar um kitassato de segurança entre o dissecador e a bomba de vácuo.

Determinação do ponto de fusão

P.F é a T onde começa formar líquino sob l atm. Composto puro, intervalo fusão ± 0,5ºC.

L M L’ Ponto de fusão

Pressão de vapor

Temperatura ºC

Figura 8: razão da fusão do sólido cristalino ser constante

Influência de impurezas. Usado como critério de identificação e avaliação

do grau de pureza.

A 100 % mistura eutética 0 % A Impureza 0 % 100 % impureza

EUTÉTICO

TEMP ERATURA ºC

Liquido + sólidoA

Líquido ( A + impureza)

Liquido + impureza

Sólido A + impureza

Figura 9: Efeito impureza sobre o P.F.

Para se determinar o ponto de fusão, pode se usar métodos experimentais ou instrumentais

Experimentais:

Exemplo de instrumental

Segunda Recristalização

Pode-se concentrar o filtrado através de evaporação, e forçar uma nova recristalização, mas sempre levando em conta que o produto obtido não é menos puro que o da primeira recristalização.

APARELHAGEM UTILIZADA NA TÉCNICA