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1 AULA 07 REATIVIDADE DO BENZENO E AROMATICIDADE OBJETIVO Investigar algumas propriedades dos compostos aromáticos, bem como utilizar as propriedades químicas para diferenciá-los através de ensaios simples. INTRODUÇÃO Os compostos aromáticos são caracterizados pelo comportamento químico semelhante ao benzeno. As propriedades aromáticas são as que diferenciam o benzeno dos hidrocarbonetos alifáticos (alcanos, alcenos e alcinos) que têm como características reagir principalmente por reações de adição (sobre as ligações múltiplas) e substituição via radicalar (sobre as cadeias alifáticas). A estrutura do benzeno corresponderia a uma forma hipotética que poderia ser chamada de “cicloexatrieno”. Assim, deveria reagir com facilidade por adição (característica dos alcenos e alcinos) do mesmo modo que compostos similares como o cicloexadieno e o cicloexeno, porém não é isso que acontece. Em condições em que os alcenos reagiriam rapidamente, o benzeno não reage, ou o faz lentamente. Ao invés de reagir por adição, o benzeno reage por substituição eletrofílica aromática (SEAr), sendo que muitas vezes é necessário o uso de catalisadores. Nos ensaios a seguir, o aluno deverá trabalhar na capela para evitar inalação de vapores de benzeno que são altamente nocivos à saúde. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Todos os ensaios devem ser feitos sob o exaustor. Materiais e Reagentes Tubo de ensaio, ácido sulfúrico, permanganato de potássio, bromo, tetracloreto de carbono, rolhas, cicloexeno, solução nitrante, fenol e de ácidos pícrico, anilina, etilamina, papel indicador. 2 1) Ensaios característicos de hidrocarbonetos insaturados a) Prova de Bayer Em um tubo de ensaio misturar 1 mL de cicloexeno com 5 gotas de KMnO4 (2%). Tampe o tubo e agite levemente. Repita o ensaio com o benzeno. Observe e anote os resultados. b) Reação com H2SO4 Em um tubo de ensaio misturar 1 mL de cicloexeno com 1 gota H2SO4. Tampe o tubo e faça uma leve agitação. Repita o ensaio com o benzeno. Observe e anote os resultados. c) Reação com Br2/CCl4 Em um tubo de ensaio misturar 1 mL de cicloexeno com 4 gotas de Br2/CCl4. Tampe o tubo e o mantenha fora da luz intensa (envolto em papel alumínio). Verifique se há desprendimento de HBr com o auxílio de um papel indicador. Repita o ensaio com o benzeno. 2) Reações de substituição eletrofílica aromática (SEAr) Em um tubo de ensaio adicionar 2 mL de solução nitrante (atenção, solução fortemente ácida!) e, com cuidado, adicionar, em gotas, 1 mL de benzeno a esse tubo. Evite superaquecimento. Em seguida agite o tubo com cuidado e compare a coloração da fase orgânica com a inicial. Como se chama o produto obtido? Procure sua densidade e coloração. Solução nitrante: H2SO4 + HNO3 HSO4 - + H2O + NO2 + 3) Acidez e basicidade de compostos aromáticos Determinar o pH de uma solução concentrada de fenol e de ácidos pícrico (2,4,6- trinitro-fenol). Faço o mesmo com anilina e etilamina puras. 3 QUESTIONÁRIO 1. Por que os ensaios característicos de hidrocarbonetos insaturados não deram positivos para o benzeno? O que aconteceria se o benzeno reagisse por adição? 2. Quais são as reações que podem ocorrer entre os alcenos e o ácido sulfúrico concentrado? 3. Qual o ácido mais forte, o ácido pícrico ou o fenol? Justifique 4. Qual a base mais forte, a anilina ou a etilamina? Justifique.
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