964063_APOSTILA Orgânica II 2015 final (Reparado)

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 
APOSTILA DE QUÍMICA ORGÂNICA II E BIOQUÍMICA 
EXPERIMENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Guilherme Rocha Pereira 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
TÓPICOS PÁGINA 
INFORMAÇÕES E RECOMENDAÇÕES GERAIS - APRESENTAÇÃO 03 
 PRIMEIROS SOCORROS 04 
PREPARO DO MATERIAL DE NOTAS 05 
 DESCOBERTA DA SULFA 07 
ROTA DE SÍNTESE PARA SULFONAMIDA E VERMELHO DE MONOLITE 08 
 EXP. 1. NITRAÇÃO DO BENZENO 09 
 EXP. 2.FORMAÇÃO DA ANILINA 15 
 EXP. 3. ACETILAÇÃO DA ANILINA 21 
 EXP. 4. NITRAÇÃO DA ACETANILIDA 24 
 EXP. 5. REAÇÃO DE DESPROTEÇÃO DA 4-NITROACETANILIDA 31 
 EXP. 6. REAÇÃO DE FORMAÇÃO DO CORANTE AZO VERMELHO DE MONOLITE 35 
 EXP. 7. 4-CLOROSSULFONAÇÃO DA ACETANILIDA 39 
 EXP. 8. OBTENÇÃO DA PARA ACETAMIDO-BENZENOSSULFONAMIDA 41 
 EXP. 9. OBTENÇÃO DA p-ACETAMIDO-BENZENOSSULFONAMIDA 43 
ANEXO I – SULFONILAMIDAS 45 
CAPITULO 2- EXP.1. OBTENÇÃO DO BIODIESEL 46 
PARTE EXPERIMENTAL 50 
(2ª AULA) ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇAÕ DO BIODIESEL 52 
BIBLIOGRAFIA 54 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primeira Edição 
 Agosto de 2015 
 
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INFORMAÇÕES E RECOMENDAÇÕES GERAIS 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 A apostila de laboratório de Orgânica e Bioquímica foi criada como roteiro das aulas 
práticas que serão executadas no decorrer do período introduzindo técnicas essenciais de 
laboratório de escala pequena. Dessa forma, a apostila foi dividida em três partes, sendo que 
incialmente as condutas para “segurança no laboratório” são descritas, seguido da rota de 
síntese de um composto orgânico, e ao final do curso, os estudantes têm uma introdução na 
metodologia para a “Síntese do Biodiesel”. 
Este material tem por objetivo principal, introduzir e qualificar os alunos de Engenharia 
Química, apresentando-lhes uma rota de síntese para obtenção de um produto comercial 
evolvendo várias etapas. Durante este trabalho, os alunos deverão aplicar os conceitos 
aprendidos nos cursos de orgânica I e aprender novas técnicas de síntese, isolamento e 
purificação de compostos orgânicos. Algumas etapas de síntese envolvem reações de 
substituição eletrofílica aromática (SEAr ou SEA), conceito de grupos protetores, reações de 
substituição, reações de acilação, transesterificação, oxirredução e neutralização. Durante 
este curso, espera-se que os alunos também desenvolvam habilidades requeridas em 
laboratório tais como manuseio de vidraria, descarte de rejeitos, montagem dos 
equipamentos envolvidos na prática e principalmente, compreensão teórica de todas as 
etapas envolvidas no processo. Ao final desta disciplina, espera-se que o aluno melhore suas 
habilidades práticas suficiente para ter um bom desempenho em qualquer laboratório. 
 
RECOMENDAÇÃO GERAIS 
 
 É recomendável que cada aluno use óculos de proteção; 
 O uso de sapato fechado e calça comprida são obrigatórios; 
 Os alunos deverão usar jaleco em todas as aulas; 
 O jaleco somente deve ser usado no laboratório; 
 Não levar qualquer tipo de alimento para dentro do laboratório; 
 Caso algum acidente ocorra, informar imediatamente ao responsável; 
 
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 O manuseio dos equipamentos requer conhecimento prévio, caso o aluno não saiba o 
que fazer NUNCA tomar qualquer iniciativa antes de perguntar ao professor; 
 Sempre usar a capela para fazer transferência de ácidos e bases, reações e elaborações; 
 Caso seja necessário sentir o cheiro de alguma substância, nunca cheirar diretamente o 
composto, mas sim direcionar os odores ou vapores com a mão em direção ao nariz; 
 Não jogar compostos orgânicos na pia; 
 Lavar as mãos com sabão sempre que terminar a prática; 
 Limpar a área de trabalho ao término da aula; 
 Lavar toda a vidraria usada e caso seja necessário, descartar o lixo formado incluindo 
resíduos orgânicos em local adequado; 
 Todos os frascos e vidraria devem estar devidamente limpos e secos antes da próxima 
prática 
 Posteriormente passe um pouco de acetona, e use o “secador” para remover resíduos 
de acetona); 
 Nunca deixar frascos perto da chama, tais como vidros de acetona, hexano e etanol; 
 
PRIMEIROS SOCORROS 
 
 Em caso de queimaduras, lave a área atingida com bastante água e em seguida busque 
atendimento médico, se necessário; 
 Em caso de cortes ou ferimentos leves, faça a desinfecção e proteja a área com gases 
e esparadrapo; 
 Se os olhos forem atingidos com qualquer substância, lave-os com água corrente; 
 Se cair qualquer substância na roupa, retirar a veste atingida e lavar no chuveiro se 
necessário; 
 Em caso de intoxicações: procurar local arejado para respirar; 
 Em caso de fogo nas bancadas, separar qualquer material inflamável das chamas, 
apagar o fogo com extintor ou com areia, e em caso de fogo no corpo, usar um pano úmido 
para abafá-lo; 
 Em caso de descarga elétrica, procurar um material isolante para separar a vítima do 
local; 
 
 
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PREPARO DO MATERIAL DE NOTAS 
 
 Inicialmente, deve-se preparar uma folha contendo a equação da reação inicial a ser realizada, 
seguido de uma tabela contendo os dados dos reagentes (massa molecular, densidade, 
quantidade em mL ou gramas, mol, equivalentes usados e origem de cada reagente), seguido 
de uma descrição detalhada da reação. Outros dados relevantes também serão informados tais 
como data do procedimento, código da reação, desenho de alguma placa cromatográfica, e 
artigos usados na reação. Na próxima página é apresentando um esquema de uma das varias 
possibilidades de se preparar o material de notas. 
 
ESQUEMA PARA O PREPARO DO MATERIAL DE NOTAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CORANTES - Um corante é toda substância que, se adicionada a outra substância, altera a cor desta. 
Os corantes podem ser naturais, quando por exemplo são obtidos de plantas ou sintéticos, quando são 
obtidos através de reações químicas. A extração do pau-brasil, uma árvore nativa da mata atlântica 
(Caesalpinia echinata) foi para obtenção de sua madeira e sua resina (extraída para uso como tintura 
em manufaturas de tecidos de alto luxo). Com o aumento da demanda de corantes, a síntese a partir de 
compostos mais simples viabilizou a produção de corantes em grande escala. 
 Os corantes sintéticos são compostos de grande importância nas indústrias de cosméticos, 
farmacêutica, plásticos, resinas, tintas, vernizes, tecelagem e vários outros segmentos. A 
obtenção de um corante pode envolver várias reações químicas, sendo o processo total 
resultante da reação entre intermediários obtidos em cada uma das etapas. 
Dentre os corantes se destacam os compostos azo, por ser a classe mais diversificada e, 
também, ser a economicamente mais importante. O grupo funcional azo, -N=N-, é 
considerado sendo o cromóforo (parte da molécula responsável pela sua cor). O sistema 
conjugado mais importante, certamente é formado por dois núcleos aromáticos: Ar-N=N-Ar.´ 
conhecidos também como azobenzeno. Como todos esses compostos apresentam um sistema 
conjugado estendido, esses absorvem a luz da região visível no espectro. Pode-se sintetizar 
produtos azo diferentes pela variação de suas estruturas finais. A introdução de outros grupos 
funcionais resulta na variação da extensão da conjugação e consequentemente esses 
compostos terão cores diferentes. Por exemplo, a introdução do grupo SO3
-Na+ gera dois 
grupos distintos de cores distintas, (amarelo manteiga e alaranjado de metila) apesar do 
restante damolécula ser igual Figura 0l. Alguns desses compostos já foram usados como 
corantes alimentícios. O amarelo de manteiga era utilizado quando a margarina foi introduzida 
pela primeira vez fazendo com que essa tornasse mais parecida com a manteiga. Contudo, 
esse corante não é mais utilizado para pigmentar a margarina pois descobriu-se que esse 
composto é cancerígeno. 
 
Figura 01. Compostos Azobenzenos de coloração distinta. 
 
Estes compostos apresentam coloração bastante intensa, o que os torna corantes de grande 
utilidade industrial. O campo principal dos corantes azo é a coloração têxtil. 
 
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VERMELHO DE MONOLITE – corante de cor vermelha, usado como pigmento de 
plásticos, papéis, lápis de cor. Este composto é um corante azo (ou azo-compostos), pois 
possui um grupo funcional R-N=N-R', em que R e R’ podem ser tanto uma arila ou alquila. O 
grupo N=N é chamado de grupamento azo. 
 
DESCOBERTA DA SULFA 
 
 No início do século 20, Paul Ehrilch mostrou que vários corantes azo eram efetivos para o 
tratamento da infecção de tripanosomas em camundongos, contudo estes não tinham atividade 
no homem. No início de 1930, Gerhard Domagk, líder do grupo de pesquisa da companhia 
Bayer nas áreas de bacteriologia e patologia pesquisou vários destes compostos azo para o 
agente streptococci. Um destes compostos azo, prontosil (I), demonstrou resultados excelentes 
contra infecção estreptocócica em camundongos. 
 
 Esquema 1. Formação da sulfonamida a partir do prontosil. 
 
Mesmo assim, os líderes da empresa Bayer não tiveram o interesse de investir rapidamente no 
prontosil e transformá-lo num fármaco. No final de 1935, a filha de Domagk cortou sua mão 
resultando em uma infecção muito séria que quase causou sua morte. Assim, seu pai lhe deu 
prontosil, e apesar da moça ter ficado muito vermelha devido a administração do corante, ela 
se recuperou rapidamente confirmando a efetividade deste composto. Em 1939, Domagk foi 
laureado com o prêmio Nobel de Medicina pelos seus méritos. 
Contudo, este composto não se demonstrava atividade in vitro contra bactérias. Tréfouël e 
colaboradores reduziram este composto e consequentemente obtiveram resultados favoráveis 
in vitro. A explicação deste resultado foi que durante a administração oral do prontosil, este 
era reduzido no organismo para um composto ativo, chamado de p-aminobenezossulfonamida 
 
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(também chamado sulfonilamida). Prontosil, assim, é um exemplo de um pró-fármaco, 
composto que requer ativação metabólica para sua atuação. 
As sulfas, ao contrário de novos agentes microbianos bactericidas, são exemplos de agentes 
bacteriostáticos, (que inibem o crescimento, mas não matam o micro-organismo), mas como 
esses MOs se replicam muito rápido, (número de células duplica a cada 20-30 minutos), a 
interrupção deste crescimento rápido permite que o organismo do hospedeiro através do 
sistema imune combata esses MOs. (SILVERMAN) 
 
ROTA DE SÍNTESE 
 
Esquema 2. Rota de síntese para a obtenção do vermelho de monolite e da sulfonamida. 
 
 
 
 
 
 
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 EXPERIMENTO 1. NITRAÇÃO DO BENZENO 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação de nitração; 
Elaborar uma reação; 
Realizar uma micro-destilação à vácuo. 
 
 
 
Esquema 1. Nitração do benzeno. 
 
INTRODUÇÃO 
 
A funcionalização do benzeno por reações de substituição eletrofílica aromática (SEA ou 
SEAr) e de grande importância para a indústria (Esquema 01.). Muitas dessas reações de 
substituição em aromáticos ocorrem quando um substrato aromático reage com um reagente 
eletrofílico adequado. Um exemplo de SEA é a nitração do benzeno, ou introdução do grupo 
nitro no anel aromático. O benzeno pode ser nitrado quando adicionado a uma solução ácida 
contendo ácido nítrico conc. e ácido sulfúrico conc. Inicialmente, reação dos dois ácidos 
inorgânicos irão gerar um gás de cor amarelada chamado íon nitrônio (NO2
+), e este gás 
formado in situ que vai posteriormente reagir com o benzeno. Neste processo, o benzeno, rico 
em elétrons, ataca o gás nitrônio para formação de um intermediário chamado de íon arênio 
que posteriormente formará o produto final após perder um próton. 
A reação de nitração é exotérmica e a energia necessária para formação do produto ocorre 
durante o processo. A temperatura ideal compreende entre 55 e 60°C, por isso o 
monitoramento da reação deve ser realizado durante todo o processo para que a temperatura 
não exceda os 60°C. Após a adição de todo o benzeno, a frasco da reação deve ser aquecido 
em um banho de óleo, mantendo ainda essa temperatura entre a faixa já estabelecida acima 
para garantir que todo o benzeno foi consumido. 
 Quando o benzeno é adicionado de forma rápida, a temperatura da reação pode subir 
excessivamente e passar dos 60°C o que pode resultar na formação de outros produtos 
indesejáveis. O objetivo desta prática é simplesmente formar o nitrobenzeno, e esse produto, 
 
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devido a introdução do grupo nitro é menos reativo que o benzeno para futuras nitrações. Essa 
propriedade do o grupo nitrobenzeno pode ser entendida pelo fato do grupo nitro (NO2-) 
retirar densidade eletrônica do anel aromático, tanto por efeito mesomêrico como por efeito 
indutivo. Assim, o grupo nitro é considerado um grupo desativador forte e orientador meta. A 
presença deste grupo nitro dificulta a nitração subsequente quando essa temperatura não 
excede os 60°C. Em outras palavras, a formação da meta ou 1,3-di-nitrobenzeno é menos 
favorecida do que a formação do produto nitrobenzeno. Contudo, pode-se observar a 
formação do produto dissubstituído pelo o aumento excessivo da temperatura quando o 
benzeno é adicionado “rapidamente”. O 1,3-di-nitrobenzeno é um sólido amarelado e pode ser 
removido posteriormente por destilação simples ou a vácuo. 
 
Inicialmente, toda a vidraria deve estar seca e limpa. A presença de água nesta reação retarda 
a formação do produto, pois interfere no equilíbrio entre o ácido nítrico e o ácido sulfúrico, e, 
consequentemente na formação do íon nitrônio. Quanto menor for a quantidade de água 
presente, mais ativa será a mistura de nitração. A reatividade da mistura de nitração pode, 
também, ser controlada, variando-se a concentração de ácido sulfúrico usada. 
Ao término da reação, duas fases vão estar formadas, uma fase apolar constituída 
principalmente do nitrobenzeno e uma fase aquosa contendo os ácidos inorgânicos e a água 
formada durante o processo de nitração. Esses serão posteriormente separados por um outro 
processo chamado ELABORAÇÃO, que consiste na transferência dessa mistura para um funil 
de separação, e isolamento da fase orgânica. 
 
 
Figural 1. Figura de uma montagem usada para a nitração do benzeno. 
 
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REAGENTES 
HNO3 concentrado 17,5 mL (25 g); H2SO4 concentrado 20 mL (37 g); 
Benzeno 15 mL (13 g) Água destilada 250 mL 
Cloreto de Cálcio anidro (CaCl2) Gelo picado 
Algodão ou papel filtro. NaOH sólido 
 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Agitador magnético com aquecimento Balão de fundo bitubulado de 250 mL 
Barra magnética Garrafa lavadora; 
Condensador de bolas Mangueira de silicone 
Banho de óleo ou glicerina Garra de metal 
Mufas Aro grande; 
Termômetro de 250 °C Suporte universal 
Funil de separação 125 mL Funil de vidro 
Funil de adição com equalizador Adaptador de borracha 
Bastão de vidro Béquer de 1000 mL 
Erlenmeyer de 250 mL Espátula de metal. 
 
REAÇÃO DE NITRAÇÃO 
 
PROCEDIMENTO (1ª AULA) 
 
1. Faça uma montagem como a mostrada na figura 1. 
2. Usando uma proveta de 50 mL, meça 17,5 mL (25 g) de HNO3 concentrado e transfirapara um balão bitubulado de 500 mL equipado com um agitador e uma barra magnética, 
3. Usando outra proveta de 50 mL, meça 20 mL (37 g) de ácido sulfúrico concentrado e 
adicione lentamente ao mesmo balão, monitorando a temperatura desta mistura. 
4. Em seguida, transfira 15 mL (13 g) de benzeno para o funil de adição. OBS: Observe a 
posição correta do funil de adição com equalizador para não ocorrer nenhum acidente. 
 
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5. Equipe o balão bitubulado com um termômetro inserido na solução dos ácidos 
inorgânicos, e certifique-se que a barra magnética esteja agitando a solução. 
6. Adicione lentamente o benzeno na solução monitorando a temperatura da reação. A 
temperatura deve ser mantida entre 55°-60°C, e caso necessário, resfrie o balão 
cuidadosamente em um banho de gelo ou água fria subindo o suporte Jack. 
7. Após adicionar todo o benzeno, remova o banho de gelo e o substitua por um banho de 
óleo. Aqueça a reação mantendo está na faixa de 55°-60°C. (a temperatura deve ser mantida 
nesta faixa para evitar formação de subprodutos). Manter essa agitação por um período de 30 
minutos (obs: formará duas camadas imiscíveis). 
8. Ao término da reação, verta o conteúdo em um erlenmeyer contendo 100 mL de água 
fria destilada, agitando bem a mistura, com o objetivo de remover o máximo de ácido do 
produto (nitrobenzeno), depois deixar a suspensão em repouso. 
 
 Figura 2. Montagem da extração líquido-líquido (funil de separação). 
 
ELABORAÇÃO DA REAÇÃO (2ªAula) 
 
1. Transfira o conteúdo para um funil de separação e recolha a camada inferior contendo 
o nitrobenzeno. 
2. Despreze a camada superior, transferindo essa pelo orifício superior do funil. 
3. Depois transfira de volta o nitrobenzeno e lave com mesma quantidade de água 
destilada. 
4. Em seguida, com uma solução de hidróxido de sódio 50% e lave novamente com água 
destilada desprezando todas as camadas de lavagem (nunca jogue fora nenhum material, 
apenas deixe em um béquer, pois pode ser necessário recuperar algum produto.) 
 
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5. Transfira em seguida o nitrobenzeno para um erlenmeyer e use um agente secante 
como cloreto de cálcio anidro para remover o resíduo de água. Caso o nitrobenzeno não fique 
límpido com agitação, isso significa presença de água emulsionada, aqueça a mistura, em 
banho Maria para remover a água. (O aspecto leitoso sumirá). 
6. Em seguida, faça a filtração da amostra usando um filtro, removendo o sal e obtendo o 
nitrobenzeno. 
 
Figura 3. Vidraria usada para da micro-destilação à vácuo. 
 
DESTILAÇÃO DO PRODUTO (SEPARAÇÃO DE m-DINITROBENZENO) 
 
Transfira o conteúdo para um balão de destilação equipado com um condensador reto e 
aqueça o e colete a fração que destila entre 206 – 211oC. (Descarte a primeira fração 
destilada!) 
Obs: Nunca deixe o frasco ficar seco nem permita que a temperatura passe dos 214oC, pois 
pode haver resíduo de m-nitrobenzeno, e como se sabe, esses compostos são explosivos. 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS DO NITROBENZENO 
Coloração Líquido amarelo-claro 
Ponto de Ebulição 210 oC 
Identificação no IV: Grupo nitro bandas fortes em cerca de 1.560cm-1 e 1.350 cm-1 
 
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Figura 4. Espectro do nitrobenzeno em placa de KBr. 
PERGUNTAS 
 
1. Qual o mecanismo de nitração do benzeno? 
2. Por que a reação não deve ultrapassar dos 60°C? 
3. Qual o gás formado durante a reação? 
4. Qual é a estrutura de Lewis do di-nitrobenzeno? 
5. Como o di-nitrobenzeno é separado do nitrobenzeno? 
6. O Explique o processo de “elaboração”? 
7. Como o nitrobenzeno foi separado dos ácidos usados durante o processo? 
8. Por que se usou cloreto de cálcio anidro? 
9. Por que a reação foi aquecida após a adição do benzeno? 
10. Como o produto nitro pode ser evidenciado por IV? 
11. Por que foi usado uma destilação a vácuo? 
12. O que é TNT? 
13. Qual é a estrutura de Lewis do ácido nítrico? 
14. Qual é o ácido mais forte: nítrico ou sulfúrico? 
15. Para que foi usado o funil de adição com equalizador? 
16. Por que foi usado um banho de gelo durante a adição do benzeno? 
 
 
 
 
 
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 EXPERIMENTO 2. FORMAÇÃO DA ANILINA PELA REDUÇÃO DO BENZENO 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação de redução envolvendo um metal e meio ácido; 
Realizar um neutralização e quebra de um complexo; 
Obter a anilina pura através de destilação por arraste a vapor. 
 
 
 
Esquema 1. Nitração do benzeno. 
INTRODUÇÃO 
 
A anilina, uma amina aromática com a fórmula molecular C6H5NH2 foi isolada pela primeira 
vez em 1826 a partir de uma espécie vegetal conhecida como espíndigo (Indigofera 
sufruticosa), popularmente conhecida como anileira. Quando isolada, apresenta como um 
líquido oleoso incolor, com odor distintivo, e se pode oxidar lentamente quando deixada em 
um frasco exposto ao ar e a luz solar, formando um produto de cor marrom-avermelhada. 
A anilina é tóxica, com o ponto de fusão de -6°C, de ebulição 184°C é parcialmente solúvel 
em água (36 g/L) e se dissolve facilmente na maioria dos solventes orgânicos de uso em 
laboratório. A presença do grupo amino faz com que este composto seja básico, contudo, as 
aminas aromáticas incluindo a anilina são em geral, bases mais fracas que aminas alifáticas 
uma vez que o par de elétrons livres do nitrogênio está envolvido em ressonância com o anel 
aromático. Sua hidrossolubilidade também está relacionada com a função amino que realiza 
interações intermoleculares com a água do tipo ligação de hidrogênio. 
A síntese industrial comumente utilizada para a obtenção da anilina consiste na hidrogenação 
catalítica do nitrobenzeno. Outro método alternativo e eficiente é redução com hidrogênio 
utilizando o paládio como catalisador (Pd/H2) em solvente alcoólico ou ácido acético. 
Outra forma de se obter a anilina é através da redução catalisada por um metal em meio ácido. 
A redução do grupo nitro é realizada empregando metais tais como estanho (Sn), ferro (Fe) ou 
zinco (Zn) em meio ácido para obtenção da anilina. A prática deste experimento envolve a 
redução da anilina usando ácido clorídrico concentrado e estanho (Sn). 
 
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2 Ar.NO2 + 3 Sn + 12H
+ → 2Ar.NH2 + 3Sn +4 + 4 H2O 
Esquema 2. Oxiredução envolvendo o estanho e o nitrobenzeno. 
 
 O metal age como fonte de elétrons, sendo posteriormente oxidado e o HCl como fonte de 
prótons (íon hidrônio H3O
+). A amina é gerada pela perda de duas moléculas de água, 
passando por alguns intermediários, como o nitroso e depois a N-fenilhidroxiamina até formar 
a anilina. Esquema 03. 
 
Esquema 3. Redução do nitrobenzeno em meio ácido passando pelos intermediários formados. 
 
O processo é extremamente exotérmico e envolve a oxidação do estanho para o estado Sn4+. 
Esse processo resulta na formação de um complexo envolvendo o metal no estado oxidado e a 
anilina. 
 
2 [ Ar.NH3]
 + [ SnCl6]
 2- + 8OH- → 2Ar.NH2 + 3SnO3 2- + 6Cl- 
Esquema 4. Quebra do complexo de Estanho pela adição de hidróxido. 
 
Após a redução, a amina encontra-se protonada na forma de sal no complexo com o metal, 
pois o meio é fortemente ácido. Para a obtenção a anilina como base livre, é necessário 
realizar uma reação de neutralização para quebrar o complexo formado de estanho. A adição 
de hidróxido de sódio quebra o complexo e leva formação do trióxido de estanho e anilina na 
forma de base livre como mostrado na equação do Esquema 04. 
 
REAGENTES 
HCl concentrado Estanho em pó; 
NaOH sólido NaCl sólido 
K2CO3 anidro Água destilada 500 mL 
Cloreto de Cálcio anidro Gelo picado 
Algodão ou papel filtro. Glicerina (ou banho de óleo) 
 
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MATERIAIS E VIDRARIAS 
Agitador magnéticocom aquecimento Barra magnética ou pedras de porcelana 
Balão de fundo redondo 250 mL Béquer 250 mL 
Garrafa lavadora Condensador de bolas 
Mangueira de silicone Banho de óleo ou água (pode usar uma panela de 
metal) 
Garra de metal Mufas 
Aro grande Funil de adição com equalizador 
Suporte universal Funil de separação 125 mL 
Funil de vidro Bastão de vidro; 
Erlenmeyer de 250 mL Espátula de metal, proveta de 100 mL 
 
 
Figura 1. Montagem da reação de redução com um Trap para neutralizar HCl. 
 
PROCEDIMENTO: 
1. Transfira 10,5 ml (11,5g) de nitrobenzeno para um balão de fundo redondo de 500 mL 
como mostrado na Figura 1, e coloque também a barra magnética. 
2. Adicione a este líquido 22,5 g de estanho em pó. 
3. Acople ao balão um condensador de refluxo (correndo água), e uma barra magnética. 
 
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4. Meça 50 mL de ácido clorídrico concentrado em uma proveta e transfira todo o 
conteúdo para um funil de adição com equalizador. Coloque cuidadosamente o funil 
sobre o condensador de bolas. 
5. Abra lentamente a válvula do funil de adição permitindo que algumas gotas do ácido 
clorídrico sejam adicionadas ao balão de fundo redondo contento o nitrobenzeno e o 
estanho. (CUIDADO! A reação é de redução do nitrobenzeno é muito exotérmica). 
Se necessário, resfrie a reação deixando o banho de gelo entrar em contato com o 
balão de fundo redondo. Apenas use esse procedimento caso a reação começe a 
projetar vigorosamente. 
6. Após certo tempo, adicione mais 5 mL do ácido repetindo o procedimento e continue 
adicionando (não esfrie a reação caso estritamente necessário) e desta forma repita este 
procedimento até adicionar os 50 mL de ácido clorídrico concentrado. 
7. Depois aqueça a mistura com um banho Maria de água (ou óleo) usando por cerca de 
30 minutos. (O consumo do nitrobenzeno pode ser evidenciado tirando uma pequena 
amostra do material e colocando em um vidro de penicilina com água, que produzirá 
uma solução perfeitamente clara, a mesma solução também não terá mais o odor 
característico do nitrobenzeno!). 
8. Ao término da reação, transfira todo o conteúdo para um béquer de 250 mL e deixe o 
conteúdo resfriar à temperatura ambiente. Ocorrerá a formação de um sólido de cor 
amarelada devido a formação de um complexo de estanho com a anilina na forma de 
sal. 
 
ELABORAÇÃO DA REAÇÃO (2ªAula) 
1. Após a reação, deixe a mistura esfriar a temperatura ambiente e neutralize a reação 
adicionando gradativamente uma solução de 40g de NaOH em 100 g de água (previamente 
preparados, PROCESSO EXOTÉRMICO!). (Após a adição da base, a solução deve estar 
fortemente alcalina, evidenciar por papel tornassol) e a anilina se separa como um óleo na 
superfície. 
(Obs: Esse procedimento foi necessário uma vez que a anilina se encontrava como sal-
solúvel em água – para transformá-la em base livre – pouco solúvel em água -3% em água, 
fig 2). 
 
 
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Figura 2. Montagem da destilação por arraste a vapor para purificação da anilina. 
 
PURIFICAÇÃO POR ARRASTE A VAPOR 
1. Equipe o balão para destilação por arraste a vapor, e passe vapor pela mistura. Figura 
2. Após cessar a destilação do líquido leitoso (anilina + água) destile mais 100 mL de 
líquido límpido. Como a anilina ainda é parcialmente solúvel em água, a solução aquosa deve 
ser saturada com cloreto de sódio (dissolubilizando a anilina). 
3. Para esta saturação use cerca de 20 g de sal comercial para cada 100 mL de líquido. 
4. Transfira essa solução para um funil de separação e a fase orgânica (superior) será 
separada da fase aquosa. 
5. Despreze a fase aquosa e transfira a fase orgânica para um erlenmeyer que contenha 
carbonato de sódio anidro. 
6. Filtre a suspensão com algodão ou papel filtro. 
7. O filtrado (anilina) será posteriormente destilado (pode ser usada uma destilação à 
vácuo). Assim, a anilina será transferida para um balão, equipado com um aparato de 
destilação com condensador reto e o balão contendo a substância é aquecida sobre manta 
aquecedora. 
 
8. A anilina destilada (temperatura entre 180 e 184°C) deve ser recolhida em um frasco 
tarado, e posteriormente pesada para calcular o rendimento da reação. 
 
 
20 
 
Obs: A anilina destilada é um líquido incolor, com odor característico, mas essa substância, 
quando estocada, em contato com o ar é parcialmente oxidada, resultando em uma solução de 
coloração marrom, assim, uma nova purificação deve ser realizada para obter a anilina pura. 
(Nunca se deve deixar que todo o líquido seja destilado deixando o frasco aquecido 
ficar“seco”!) 
PROPRIEDADES FÍSICAS DA ANILINA 
Coloração e odor Líquido incolor que apresenta um odor característico de 
muitas aminas como de “peixe podre” e se oxida 
lentamente em contato com o ar formando um líquido 
avermelhado. 
Ponto de Ebulição 184oC 
Identificação pelo IV: O grupo nitro dá duas bandas fortes em cerca de 3442 cm-
1e 3360 cm-1 (estiramento assimétrico e simétrico de amina 
primária) 
1619 cm-1 (dobramento N-H). 
Estiramento C-N 1281 cm-1 e dobramento 764 N-H cm-1 de 
aminas primária. 
 
 
Figura 3. Espectro da anilina: sólido em placa de KBr. 
 
 
 
21 
 
 
PERGUNTAS 
 
1. Quais os intermediários formados durante a redução do nitrobenzeno? 
2. Por que o HCl não é adicionado rapidamente? 
3. Por que a reação é aquecida no final da adição do HCl? 
4. Qual o mecanismo envolvido no processo? 
5. Por que o produto final da redução era um sólido? 
6. Por que foi adicionou-se NaOH neste sólido formado? 
7. Qual a função do estanho e do ácido nesta reação? 
8. Como a anilina foi purificada? 
9. Como o estanho foi separado da anilina? 
10. Por que se adiciona NaOH na anilina destilada? 
11. Quais os híbridos de ressonância da anilina e do nitrobenzeno? 
12. Por que a anilina muda de cor quando exposta ao ar/luz solar? 
13. Qual o tipo de interação da anilina com a água? 
14. Por que se adiciona NaCl na mistura de água e anilina após a destilação por arraste? 
15. Qual o tipo de condensador usado na destilação por arraste a vapor? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
EXPERIMENTO 3. REAÇÃO DE PROTEÇÃO DA ANILINA (FORMAÇÃO DA ACETANILIDA) 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação de proteção; 
Realizar um processo de cristalização; 
Realizar uma purificação por recristalização usando carvão ativado. 
 
 
Esquema 1. Acetilação da anilina usando anidrido acético. 
 
INTRODUÇÃO 
O objetivo desta prática é a formação de um grupo protetor para possibilitar reações 
subsequentes em posições específicas da molécula. Uma forma simples de explicar um grupo 
protetor seria uma reação fácil de tornar uma parte da molécula inerte, e após outras reações 
nestas moléculas, esse grupo seria facilmente removido. Assim, o anel benzênico desta 
molécula será submetido a uma reação regiosseletiva na posição para, e em seguida, o grupo 
amida poderá ser removido usando condições conhecidas. 
A anilina, uma amina aromática, será protegida pela formação de uma amida chamada de 
acetanilida ou amina aromática acetilada, pela introdução do grupo R-CO- ligado ao átomo de 
nitrogênio. (Esquema 01.) Após outra etapa de reação, um grupo nitro será introduzido no 
anel aromático, e depois o grupo será removido para reconstituir a amina aromática. 
 A acetanilida, um sólido inodoro de coloração branca, também chamado de N-fenilacetamida 
possui ação analgésica e antipirética, contudo não é utilizada por ter efeitos tóxicos. Pode ser 
formada a partir de uma reação com um anidrido acético, cloreto de acetila (com trietilamina) 
ou com ácido acético glacial. A reação comercialmais viável é o refluxo com anidrido 
acético. 
 A acetanilida bruta contém uma impureza colorida que é removida por descoloração com 
carvão ativado. O carvão ativado adsorve as impurezas presentes no meio como essa impureza 
de coloração amarronzada. Posteriormente, o carvão ativado pode ser removido por filtração à 
quente, pois fica retido no filtro. Durante esse processo de purificação, inicialmente a 
acetanilida um sólido branco, tem que ser solubilizada em um solvente para não ficar também 
 
23 
 
retida no filtro. Uma vez que a acetanilida é solúvel em água quente, e pouco solúvel em água 
fria, adiciona-se quantidade suficiente de água quente até que todo material seja solubilizado, 
e só então adiciona-se o carvão ativado. Depois, realiza-se a filtração a quente, evitando que a 
acetanilida recristalize, e posteriormente, neste processo, o solvente utilizado é resfriado 
diminuindo a solubilidade da acetanilida, e resultando na sua precipitação, neste caso uma 
recristalização. Outra filtração será realizada à frio para separar a acetanilida da água utilizada 
no processo. 
As amidas podem ser acilada de várias maneiras. Dentre elas, o uso de anidrido acético, 
cloreto de acetila ou ácido acético glacial. O procedimento com ácido acético glacial é 
interessante porque é comercialmente viável, entretanto demanda longos períodos de 
aquecimento. O cloreto de acetila não é comumente usado uma vez que esta reação é 
vigorosa, e leva a formação de HCl que consequentemente converte a amina no cloridrato, que 
impede a reação.O uso do anidrido de acético é preferível no laboratório e será utilizado neste 
experimento. A velocidade de hidrólise (reação com água) é suficientemente lenta para que as 
acetilações da amida sejam feitas em água. 
A acetilação é usada com frequência para “proteger” o grupo funcional amina primária ou 
secundária. As aminas aciladas são menos suscetíveis à oxidação, menos reativas em reação 
de substituição em aromáticos e tem menos tendência de participar em muitas reações típicas 
de aminas livres porque são menos básicas. Como este grupo é um ativador fraco, ele orienta 
uma nova substituição eletrofílica aromática preferencialmente nas posições orto e para, mas 
geralmente apenas substituição para ocorrem devido ao impedimento estérico deste grupo. O 
grupo amino pode ser regenerado facilmente por hidrólise em meio ácido ou básico. 
 
 
REAGENTES 
Anidrido acético Ácido Acético glacial (HOAc) 
Água destilada Gelo picado 
Anilina comercial 
 
 
 
 
 
24 
 
 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Papel filtro Agitador magnético com aquecimento 
Barra magnética Balão de fundo redondo 125mL 
Garrafa lavadora Condensador de bolas 
Mangueira de silicone Banho de óleo (glicerina) 
Garra de metal Mufas 
Aro grande Bomba de vácuo 
Suporte universal Funil de separação 125 mL 
Funil de vidro Bastão de vidro 
Béquer de 1000 mL Erlenmeyer de 250 mL 
Espátula de metal Kitasato 
 
 
 
25 
 
 
 
Figural 1. Montagem para aquecimento com refluxo. 
 
PROCEDIMENTO 
1. Meça 10 mL (10,25g) de anilina, acético glacial, 10 mL (10,5g) de ácido acético glacial, 10 
mL (10,8g) de anidrido, usando 3 provetas distintas de 20 mL. 
2. Faça a montagem mostrada na Figura 01. Prenda o balão com uma garra e certifique-se que a 
água está passando no condensador de bolas, antes de adicionar os reagentes. 
3. Adicione, a anilina, o ácido acético e o anidrido acético respectivamente para um balão de 
fundo redondo de 125 mL. CUIDADO, a reação é muito exotérmica! 
4. Coloque um condensador de refluxo e uma barra e refluxe a solução por 20 minutos. 
5. Após a reação transfira o produto ainda quente para um béquer de um litro contendo 100 mL 
de água estilada fria contendo gelo. 
6. Observe a precipitação do produto formado. 
 
26 
 
 
Figura 2. Filtração do sólido obtido a vácuo com funil de Büchner e um a bomba de vácuo. 
 
7. Realize uma filtração do produto a vácuo. 
8. (Lave o produto de água fria sob vácuo e transfira o sólido para um béquer seco. 
9. Em um erlenmeyer 250 mL, coloque a acetanilida. Transfira gradativamente água para o 
erlenmeyer em pequenas porções, sempre aquecendo o erlenmyer até a ebulição, e repita o 
procedimento até que toda a acetanilida esteja dissolvida. A acetanilida inicialmente se funde 
gerando um óleo, que fica depositado no fundo do frasco. 
10. Retire o frasco do aquecimento, adicione 4g de carvão ativado e aqueça novamente por 5-10 
minutos. 
11. Realize uma filtração à quente usando um funil de Büchner previamente aquecido pela 
filtração de água destilada em ebulição. Transfira o filtrado para um erlenmyer e observe a 
formação dos cristais puros da acetanilida. 
12. Filtre os cristais a vácuo, lavando com uma pequena quantidade de água fria, deixei os cristais 
secar e pese-os para se fazer o cálculo do rendimento da reação. 
Característica da acetanilida; Sólido branco, ponto de fusão 113ºC.Cristais brancos inodoros. 
(Solúvel em etanol, acetona, benzeno, éter dietílico, etc). 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS DA ACETANILIDA 
Coloração e odor Sólido branco inodoro de aparência de flocos 
Ponto de Fusão 114,3oC 
Identificação pelo IV: N-H estiramento amidas secundárias por volta de 3300 cm- 1 
C=O estiramento de carbonila 1810 a 1775 cm- 1 
N-H dobramento ocorre peto de 1650-1550 cm- 1 
 
27 
 
 
Figura 3. Espectro da acetanilida: sólido em placa de KBr. 
PERGUNTAS 
1. Quais os híbridos de ressonância da anilina? 
2. Qual o mecanismo da reação do anidrido acético com anilina? 
3. Qual o mecanismo da reação do anidrido acético com água? 
4. Por que foi usado HOAc durante a reação? 
5. Qual o mecanismo da reação de cloreto de acetila com anilina? Por que esta reação 
necessita do uso de TEA (trietilamina)? 
6. Por que foi usado carvão ativado? 
7. Qual é o processo de cristalização? 
8. Qual é o processo de recristalização? 
9. Por que se usa um “Trap” na filtração a vácuo? 
10. O acetanilida é um grupo ativador ou desativador? 
11. Quais os híbridos de ressonância da acetanilida? 
12. Qual a produto da reação de 2 moléculas de ácido acético? 
13. O que é um funil de Büchner? Para que foi utilizado na prática? 
14. Como o ácido acético e anidrido acético separados do produto? 
15. Qual é a estrutura do anidrido acético? 
 
 
 
 
28 
 
EXPERIMENTO 4. REAÇÃO DE OBTENÇÃO DA 4-NITRO-ACETANILIDA 
OBJETIVOS 
Ilustrar como um grupo substituinte no anel aromático pode influenciar SEA; 
Realizar uma reação regiosseletiva de nitração; 
Realizar um processo de cristalização; 
Realizar uma purificação por recristalização usando solvente orgânico. 
 
 
Esquema 1. Nitração da acetanilida. 
INTRODUÇÃO 
As condições de uma reação de substituição eletrofílica aromática podem variar dependendo 
da estrutura do substrato. Uma nova reação de nitração pode ser realizada em condições mais 
brandas, uma vez que o novo substrato é mais reativo do que o reagente (benzeno) usado na 
primeira etapa nesta rota de síntese. A reação pela introdução do grupo nitro na posição 4 com 
o uso de dois ácidos inorgânicos, o nítrico (conc.) e sulfúrico (conc.) em ácido acético glacial. 
Assim, o produto esperado, a 4-nitroacetanilida ou para-nitroacetanilida é um sólido de 
amarelo pálido, utilizado principalmente nas rotas de síntese de corantes sintéticos como o 
vermelho de monolite. 
Durante essa etapa de síntese a formação do isômero 2-nitroacetanilida pode ocorrer em uma 
menor extensão. Quando a reação é realizada a baixas temperaturas, a nitração ocorre mais 
facilmente na posição 4 o que caracteriza uma reação regiosseletiva, ou seja,ocorre 
preferencialmente em certas posições da molécula. O produto dissubstituído (2,4-di-
nitroacetanilida) também pode ser obtido e menor quantidades. 
 A explicação para a nitração favorável na posição 4 pode ser explicada pela presença do 
grupo amida (−NHCOCH3) ligado ao anel aromático. O híbrido final desta molécula possui 
uma maior densidade eletrônica nas posições orto e para, por fatores indutivos e eletrônicos. 
 
 
29 
 
 
 
Esquema 02. Representação dos híbridos de ressonância apenas envolvendo o anel benzênico. 
 
Logo, na reação de substituição eletrofílica, essas posições são mais fáceis de serem nitradas 
na presença do íon nitrônio (+NO2), produzido durante a reação- (orto) é mais impedida de 
reagir. 
 
Esquema 03. Representação nitração da acetanilida regiosseletiva na posição 4. 
 
Como o grupo amido é volumoso, este dificulta a reação de substituição nesta posição quando 
o processo é realizado a baixas temperaturas. Mesmo assim, a formação do isômero menos 
favorável e bastante comum. A separação dos dois isômeros orto e para pode ser feita por 
recristalização em etanol. O produto para-nitroacetanilida, um sólido de cor amarelo-pálido e 
pouco solúvel em etanol pode ser filtrado enquanto que o orto, muito mais solúvel neste 
solvente permanece na solução etanólica. O processo também envolve um aquecimento prévio 
para solubilização de todo o material a ser recristalizado. 
PROCEDIMENTO 
1. Pesar 1,5 g da acetanilida seca e transfira para um balão de 125 mL (ou béquer 
pequeno) e adicione 1,5 mL e ácido acético glacial medido em uma proveta de 10 mL. 
2. Agite bem e acrescente, em pequenas porções, 3,0 mL de ácido sulfúrico concentrado. 
3. Após a mistura completa dos reagentes, resfrie o sistema num banho de gelo/sal até 
que a temperatura esteja abaixo de 0,5 oC. 
4. Adicione com uma pipeta de Pasteur em seguida, com cuidado e aos poucos, sem 
deixar haver aquecimento excessivo (T > 10 oC), uma mistura de 0,6 mL de ácido 
nítrico concentrado. 
 
30 
 
5. Após a adição do ácido nítrico, deixa a reação agitando por 20 minutos a temperatura 
ambiente. 
6. Transfira o produto para um béquer contendo 15 g de gelo e misture por 20 minutos. 
7. Filtre o precipitado amarelo formado num funil de Büchner a vácuo. 
PURIFICAÇÃO POR RECRISTALIZAÇÃO 
1. Para a purificação da p-nitroacetanilida nós utilizaremos o processo de recristalização. 
Para a recristalização, transfira a p-nitroacetanilida para o erlenmeyer de 250 mL. 
2. Adicione 15 mL de etanol e aqueça o erlenmeyer sobre tela de amianto, sob chama 
branda e com agitação manual frequentes (ou use o agitador com aquecimento!), até 
que toda a p-nitroacetanilida se dissolva. CUIDADO: lembre-se que você está 
manuseando solvente orgânico inflamável, o etanol. 
3. Interrompa o aquecimento e coloque o erlenmeyer sobre a bancada. 
4. Aguarde a formação de cristais (caso o processo de cristalização não ocorra resfrie o 
sistema em banho de água e gelo). Filtre os cristais sob vácuo, utilizando funil de 
Büchner, lave-o com água destilada gelada (2 x 25 mL). 
5. Transfira o papel de filtro para um vidro de relógio adequadamente identificado e 
deixe o material armazenado à temperatura ambiente para a secagem da p-
nitroacetanilida. 
6. Na aula seguinte, pese o material obtido e calcule o rendimento da reação. Determine o 
ponto de fusão da p-nitroacetanilida obtida. 
REAGENTES 
HNO3 concentrado 35 mL (50 g); H2SO4 concentrado 40 mL (74 g); 
Acetanilida (3g) Água destilada 500 mL 
Ácido Acético glacial Gelo picado 
Papel filtro. Etanol anidro 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Agitador magnético com aquecimento Erlenmeyer 250 mL 
Barra magnética Funil de separação 125 mL 
Bomba de Vácuo Mangueira de silicone 
Banho de água Garra de metal 
Mufas Aro grande; 
Termômetro de 250 °C; Suporte universal 
Proveta de 10 e 20 mL Kitasato 1000ML 
Béquer de 200 mL Espátula de metal. 
 
 
Figura 1. Espectro da 4-nitro-acetanilina: sólido em placa de KBr. 
PERGUNTAS 
1. Explique o que é um grupo protetor. 
2. Quais os híbridos de ressonância da acetanilida? 
3. A acetanilida é um grupo ativador ou desativador? 
4. O grupo nitro é um grupo ativador ou desativador? 
5. Por que a reação é realizada a baixas temperaturas? 
6. Quais os outros produtos formados durante a nitração? 
7. Como os isômeros são separados? 
8. Como é realizado o processo de recristalização da 4-nitroacetanilida? 
 
32 
 
EXPERIMENTO 5. REAÇÃO DE DESPROTEÇÃO DA 4-NITRO-ACETANILIDA 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação desproteção; (desacetilação) 
Realizar um processo de cristalização; 
Realizar uma purificação por recristalização usando solvente orgânico. 
 
 
Esquema 01. Desproteção da 4-nitro acetanilida. 
INTRODUÇÃO 
Proteínas são formadas por ligações peptídicas, ou amidas geradas pela ligação de vários 
aminoácidos. A quebra de amidas por enzimas (proteases) leva formação de grupos menores 
como peptídeos e aminoácidos e constitui um processo natural que ocorre em vários seres 
vivos. Esse processo envolve uma reação de hidrólise (hidro; água e lise, quebra) para 
formação de uma amina e um ácido carboxílico. 
 
 
 
Esquema 02. Reação de hidrólise genérica formando um a. carboxílico e uma amina. 
 De forma análoga, essa etapa envolve a hidrólise de uma amida catalisada por ácido, 
resultando na formação da para 4-nitroanilina ou 1-amino-4-nitrobenzeno, um sólido de 
coloração amarela intensa e o ácido acético, um ácido carboxílico. 
Uma vez que as amidas têm a ligação nitrogênio-carbono com caráter de dupla, a hidrólise é 
mais difícil quando comparada com a hidrólise de ésteres, pois a carbonila é menos 
susceptível a um ataque nucleofílico. Por isso, o uso de catalisadores básicos ou ácidos são 
necessários para promover a formação dos produtos. 
 
 
33 
 
 
 
Esquema 03. Representação de dois híbridos de uma amida e seu híbrido final. 
Pode-se usar ácido clorídrico ou ácido sulfúrico com água destilada. Esse procedimento 
também necessita de aquecimento para promover a quebra da amida. Como o meio é ácido, a 
anilina produzida, uma base orgânica, estará na forma de sal, e por isso muito solúvel em 
meio aquoso. Ao término da reação, é necessário neutralizar este meio para que o produto 
fique menos solúvel na forma de base livre, e precipite em solução. A adição de bicarbonato 
de sódio pode neutralizar o meio de forma eficiente e simples. 
É importante ressaltar que essa etapa constitui uma etapa de desproteção (desacetilação) e 
envolve a remoção do grupo protetor sem interferir nos demais grupos funcionais da 
molécula. Após essa reação, o grupo nitro permanece inerte ao longo de todo o processo. 
PROCEDIMENTO 
1. Transfira para um balão de fundo redondo 2 g da p-nitroacetanilida 
2. Adicione aproximadamente 30 mL de água e 10 mL de ácido clorídrico concentrado. 
3. Em seguida, adapte a este balão um condensador de bolas, com circulação de água, e 
refluxe suavemente a reação a, durante 30-35 minutos. 
4. A mistura reagente, uma vez resfriada até a temperatura ambiente, não deve conter 
nenhum sólido. Caso isto aconteça, aqueça novamente a mistura reagente por mais um 
pequeno período de tempo. 
ELABORAÇÃO 
1. (OPCIONAL). Transfira a mistura reagente para um erlenmeyer de 250 mL e adicione 
1g de carvão ativo. 
2. (OPCIONAL) Em seguida aqueça esta mistura até a ebulição (por 3-10 minutos) e 
filtre em funil de Büchner utilizando dois papéis de filtro. Lave o carvão com um 
pouco de água destilada quente. 
3. Coloque o filtrado (a solução do cloridrato de p-nitroanilina) em um béquerde 1 L e 
adicione aos poucos, e com agitação, 8 g de bicarbonato de sódio. 
 
34 
 
4. Após cessar o desprendimento do gás, teste o pH da suspensão com papel indicador e, 
caso ainda esteja ácida, adicione mais bicarbonato de sódio até que a suspensão fique 
neutra. 
5. Em seguida, esfrie a suspensão em um banho de água com gelo. Neste ponto, verifica-
se a precipitação da p-nitroanilina. 
6. Posteriormente, filtre a mistura em um funil de Büchner, lave com água destilada 
gelada, e transfira o produto seco para um béquer. A p-nitroanilina impura obtida 
poderá ser seca em estufa ou ao ar. 
7. Pese o material obtido e calcule o rendimento bruto da reação. 
Observação: Quando pura, a p-nitroanilina apresenta-se como um sólido amarelo em 
formato de agulhas com p.f.: 147 °C. 
REAGENTES 
HCl concentrado 10 mL NaHCO3(s) 
4-nitro-acetanilida (3g) Água destilada 500 mL 
Carvão ativado Gelo picado 
Papel filtro. Etanol anidro 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Agitador magnético com aquecimento Erlenmeyer 250 mL 
Barra magnética Garrafa lavadora; 
Bomba de Vácuo Mangueira de silicone 
Banho de água Garra de metal 
Mufas Aro grande; 
Vidro relógio Suporte universal 
Proveta de 10 e 20 mL Kitasato 1000ML 
Béquer de 200 mL Bastão de vidro 
 
35 
 
 
Figura 1. Espectro da 4-nitro-anilina: sólido em placa de KBr. 
 
PERGUNTAS 
 
1. Qual é o mecanismo envolvido na transformação 4-nitroanilina? 
2. O grupo nitro é um grupo ativador ou desativador? 
3. Quais são os híbridos da 4-nitroanilina? 
4. Por que é usado um catalisador ácido no processo de hidrólise da amida? 
5. Ao término da reação, adicionou-se bicarbonato de sódio até cessar o desprendimento 
de gás. Explique por que se adicionou este sal. 
6. Qual o gás foi desprendido durante este processo? 
7. Mostre os híbridos de ressonância da 4-nitroacetanilida. 
8. Qual é a substância mais básica: p-nitroacetanilida e a p-nitroanilina? Explique. 
9. Por que durante o processo de hidrólise a material de partida é pouco solúvel na 
solução ácida, e após um certo tempo, este material vai se solubilizando? 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
EXPERIMENTO 6. REAÇÃO DE FORMAÇÃO DO CORANTE AZO VERMELHO DE MONOLITE 
OBJETIVOS 
Fazer uma reação de diazotação in situ; 
Formar o vermelho de monolite; ou (E) -1-((4-nitrofenil) diazenil) naftalen-2-ol 
Realizar um processo de cristalização; 
 
 
Esquema 01. Síntese do vermelho de monolite usando a nitroanilina e o 2-naftol. 
INTRODUÇÃO 
Os corantes são utilizados pelo homem desde tempos remotos para produzir desenhos em 
cavernas (realizadas pelos homens da caverna) ou maquiagens no rosto e decorações de obras 
como as realizadas pelos egípcios. Os corantes são substâncias de cores capazes de alterar a 
tonalidade de outras substâncias. Esses compostos orgânicos possuem estrutura complexa e de 
alta instauração, e por isso absorvem radiação na região do visível (entre 400 e 750nm). A luz 
branca consiste na mistura de todos os comprimentos de onda nesta mesma região, e quando 
qualquer comprimento onda é absorvido, gera uma cor resultante da luz remanescente. Assim, 
observador, através de um complexo processo envolvendo o olho e impulsos elétricos no 
cérebro é capaz de distinguir a cor resultante não absorvida. 
Estes podem ser obtidos de fontes naturais ou sintéticas, contudo os corantes sintéticos têm 
uma série de vantagens sobre os naturais, pois muitos corantes naturais não são estáveis na 
presença de luz e oxigênio e se degradam também por ação de bactérias. No ponto de vista 
comercial, são geralmente mais baratos de serem obtidos e podem ser usados em menor 
quantidade para gerar a cor desejada. 
Em tempos passados, algumas cores tais como o vermelho, foram símbolo da realeza, pois 
essa de difícil extração tinham o preço elevado, logo eram acessíveis apenas por pessoas de 
maior poder aquisitivo. Assim, o vermelho de monolite, um corante avermelhado ilustra a 
facilidade de se obter corantes de forma sintética. Outra vantagem dos corantes azóicos é que 
 
37 
 
esses podem ser incorporados diretamente no tecido durante esse processo de síntese, o que 
aumenta muito a sua aderência. O tecido é previamente tratado com uma solução da molécula 
de acoplamento (2-nfatol) e depois reagido com a solução de sal de diazônio. 
Existem vários corantes azo de colorações distintas de acordo com a estrutura de suas 
moléculas. Alguns desses corantes já foram usados na indústria alimentícia para melhor as 
características organolépticas dos alimentos. Contudo, muitos foram proibidos para consumo 
pois estudos recentes mostraram que muitos desses corantes artificiais são tóxicos, causam 
defeitos de nascença e problemas de coração ou são carcinogênicos (induzem o câncer). As 
estruturas dos principias corantes de alimento azo estão na Figura 01. Como muito corantes 
com a ligação azo são carcinogêneos, muitas pessoas suspeitam de todos os corantes. 
 
Figura 1. Corantes alimentícios azo aprovados pelo FDA em 1975. 
 
Como o processo de síntese de corantes azóicos envolve derivados da anilina, uma substância 
incolor ou de coloração levemente amarelada, muitos produtos azóicos finais passaram a ser 
chamados erroneamente de anilina. 
PROCEDIMENTO 
 
 
Esquema 02. Formação do sal de diazônio seguido da formação do corante azo. 
 
38 
 
 
Descoberto em 1858 por Peter Griess, a nitrosação de aminas primárias aromáticas com meio 
ácido e nitrito de sódio é conhecido como reação de diazotação. De acordo com a rota de 
síntese mostrado no Esquema 02. o processo envolve a formação de um íon orgânico 
chamado de sal de diazônio, que ocorre pela reação de um gás gerado in situ chamado cátion 
nitrosila (NO+) com o par de elétrons não ligantes do nitrogênio da anilina. O gás é formado 
pela desidratação do cátion nitrito em meio ácido. 
 Posteriormente, o intermediário formado desidrata com a saída de duas moléculas de água e 
gera o íon cloreto de diazônio. Em seguida, uma reação chamada acoplamento azo se procede 
pela reação do 2-naftol com o sal de diazônio para formar o grupo azo (R-N=N-R’) também 
mostrado no Esquema 02. 
Esse processo pode ser usado também em outras reações clássicas da química orgânica 
chamado de reação Sandmeyer. Essa reação consiste um método conveniente de introduzir 
vários grupos no anel benzênico, partindo da anilina. 
FORMAÇÃO DO SAL DE DIAZÔNIO IN SITU (Cloreto de p-nitro-benzenodiazônio) 
1. Pesar 350 mg de p-nitroanilina em um béquer pequeno, 
2. Adicionar 2 mL de água e 2 mL de ácido clorídrico concentrado no béquer. 
3. Equipar o béquer com uma barra magnética sobre um agitador magnético. 
4. Introduzir um termômetro dentro do béquer em contato com a solução formada sobre 
agitação. 
5. Resfriar o béquer em banho de gelo picado até chegar 0°C. 
6. Adicionar lentamente e com agitação, uma solução gelada de 170 mg de nitrito de 
sódio em 1mL de água. Deixar em repouso durante 3-5 minutos. 
O final da diazotação pode ser feita através de ensaio com papel de amido iodetado*. 
7. Manter a solução gelada até a próxima etapa, para evitar a decomposição do sal de 
diazônio. 
* Para o teste, deve se adicionar 1 gota da solução diazotada em uma tira de papel de filtro 
molhado com solução de iodeto de potássio com ácido sulfúrico. O aparecimento de coloração 
azul indica a presença de ácido nitroso livre e, portanto, o final da diazotação. 
 
2HNO2(aq) +2KI (aq) + 2H2SO4(aq)  KHSO4(aq) + I2(s) + 2NO(g) +2H2O(l) 
 
 
 
39 
 
 
FORMAÇÃO DO CORANTE AZO VERMELHO DE MONOLITE 
 
8. Dissolva 360 mg de 2-naftol em 5mL de etanol em um vidro de penicilina.9. Esfrie esse frasco no banho de gelo 0°C. 
10. Transfira em gotas a solução alcóolica para a solução ácida contendo o sal de diazônio, 
usando uma pipeta de Pasteur. 
Cuidado! Essa adição deve ser feita lentamente, pois a temperatura tende a subir. Essa 
temperatura não pode ultrapassar os 15°C. 
11. Ao final do processo deixar a mistura agitar por mais 3-5 minutos e realizar uma 
filtração a vácuo. 
Emprego em Tecidos (opcional) 
01. Em um béquer de 50 mL, faça uma suspensão de 50 mg de 2-naftol em 10 mL de 
água. 
02. Agite bem e adicionar uma solução aquosa de (1 Mol/L), gota a gota, até dissolver 
todo o material. 
03. Introduza a fibra a ser tingida (algodão, papel de filtro, tecido) nesta solução e secar. 
04. Dilua a solução de cloreto de p-nitro-benzenodiazônio em cerca de 8 mL de água e 
mergulhar o tecido nesta solução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
 
EXPERIMENTO 7. 4-CLOROSSULFONAÇÃO DA ACETANILIDA 
OBJETIVOS 
Fazer uma clorossulfonação na posição 4 do acetanilida; (acetamido benzenossulfonamida) 
 
 
Esquema 01. Clorossulfonação da Acetanilida 
INTRODUÇÃO 
Esta reação é um novo exemplo de substituição eletrofílica aromática. Nenhum ácido de 
Lewis é necessário, pois o ácido clorossulfônico é muito ácido e se auto protona resultando na 
formação do íon SO2Cl
+ após eliminação de uma molécula de água. (CLAYDEN et al.) 
O grupo acetamido dirige a substituição quase totalmente para a posição para devido ao 
impedimento estérico na posição orto. (O nitrogênio ligado diretamente ao anel é considerado 
um grupo ativador orto e para). Este grupo ativado é considerado um ativador fraco, pois o 
par de elétrons do nitrogênio também está envolvido na ressonância com a carbonila. 
O cloreto de p-acetamido-benzenossulfonila é isolado pela adição da mistura de reação à água 
gelada (gelo picado), que decompõe o excesso de ácido clorossulfônico. Este intermediário é 
razoavelmente estável em água. Como, porém, ele se converte lentamente no ácido sulfônico 
correspondente (Ar-SO3H), ele deve ser isolado da água por filtração assim que possível (deve 
ser usado imediatamente na próxima reação). (PAVIA et al.) 
REAGENTES 
Ácido clorossulfônico fumegante Gelo picado. (Segundo dia de aula) 
Acetanilida 
 
 
 
 
 
 
 
41 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Balão tritubulado de 500 mL Funil de adição com equalizador 
Agitador magnético com aquecimento Barra magnética ou pedras de porcelana; 
Kitasato de 250 mL Garrafa lavadora 
Condensador de bolas; Mangueira de silicone; 
Banho de óleo ou água (pode usar 
uma panela de metal) 
Banho de óleo ou água (pode usar uma panela 
de metal) 
Mufas Suporte universal 
Funil de separação 200 mL Funil de vidro 
Bastão de vidro; Béquer de 1000 mL Erlenmeyer de 250 mL 
Espátula de metal Kitasato, 
Papel de filtro Bomba de vácuo 
 
PROCEDIMENTO 
 Pese 10,0 g de acetanilida e transfira para um balão de fundo redondo de 500mL. 
1. Coloque uma barra magnética no balão. Equipe com um condensador de refluxo e 
certifique-se que a montagem está segura. 
2. Em seguida coloque 25 mL (45g) de ácido clorossulfônico no funil de adição com 
equalizador 
3. Adicione-o em gotas, com a reação sobre agitação vigorosa. 
4. Após a adição, remova o funil de adição com cuidado. 
5. Refluxe o balão em um banho de óleo por 1 hora. 
6. Remova o condensador e o funil e tampe a rolha com um septo de teflon. Guarde o 
produto obtido para a próxima aula. 
7. Em um béquer contendo 150 g de gelo picado, transfira lentamente a mistura oleosa 
sobre agitação vigorosa. 
(CUIDADO, a reação do ácido clorossulfônico é vigorosa com água, por isso a quantidade 
de gelo deve estar em excesso suficiente para fazer toda a transferência!) 
8. Certifique que todos os pedaços maiores foram quebrados e a suspensão homogênea 
final contendo o produto deve ser filtrada logo em seguida com um funil de Büchner. 
9. O sólido obtido como produto impuro (cloreto de p-acetomido-benzenosulfonila) deve 
ser imediatamente reagido para a obtenção da obtenção da p-acetamido-benzenossulfonamida. 
 
42 
 
EXPERIMENTO 8. OBTENÇÃO DA PARA ACETAMIDO-BENZENOSSULFONAMIDA. 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação de substituição; 
 
 
Esquema 01. Acetamido-Benzenossulfonamida. 
INTRODUÇÃO 
O cloreto de sulfonila intermediário se converte em p-acetamido-benzenossulfonamida por 
reação com amônia em água. O excesso de amônia neutraliza o cloreto de hidrogênio 
produzido. A única reação lateral é a hidrólise do cloreto de sulfonila ácido p-acetamido-
benzenossulfônico. O produto obtido da reação é suficientemente puro para realização da 
última etapa. A etapa de proteção da anilina também foi importante para evitar a uma reação 
de substituição com outra molécula. 
REAGENTES 
Hidróxido de amônio Solução 10% de ácido sulfúrico diluído, 
Gelo picado 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Balão de fundo redondo de 500 mL Agitador magnético com aquecimento 
Barra magnética Kitasato de 250 mL 
Garrafa lavadora Condensador de bolas 
Mangueira de silicone Garra de metal 
Mufas Suporte universal Funil de vidro 
Bastão de vidro; Béquer de 1000 mL 
Erlenmeyer de 250 mL Espátula de metal 
Kitasato Papel de filtro 
Bomba de vácuo. 
 
 
43 
 
PROCEDIMENTO (Reação de substituição do cloreto por amônia) 
1. Transfira o cloreto de p-acetomido-benzenosulfonila impuro obtido para um balão de fundo 
redondo de 500 mL. 
2. Coloque um uma barra magnética no balão. 
3. Transfira 35 mL de NH4OH (hidróxido de amônio) concentrado. 
Transfira em seguida 35 mL de água destilada, sobre agitação. 
4. Equipe o balão com um condensador de refluxo, e ainda sobe agitação, aqueça a reação 
usando um banho Maria, até logo abaixo do ponto de ebulição por 15 minutos. O cloreto de p-
acetomido-benzenosulfonila será convertido em sulfonamida correspondente. 
ELABORAÇÃO 
1. Deixe a suspensão pastosa de sulfonamida esfriar (deve-se usar um banho de gelo) 
2. Realize uma reação de neutralização usando ácido sulfúrico diluído (usar tornassol ou 
papel vermelho congo para indicar pH ácido ou neutro, pH 5-7, da mistura resultante). 
3. Filtre o produto com um funil de Büchner, lave o sólido obtido com água fria e deixe o 
secar sobre vácuo. 
4. Submeta o produto obtido (p-acetamido-benzenossulfonamida) a um aquecimento de 
100 °C para remover umidade residual. (Essa etapa não é essencial!) 
Purificação 
O material é suficientemente puro para a etapa seguinte, mas caso a purificação seja 
necessária, uma recristalização em água pode ser feita usando carvão ativado, se necessário. A 
substância pura tem o p.f. 218°C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
44 
 
EXPERIMENTO 9. OBTENÇÃO DO p-ACETAMIDO-BENZENOSSULFONAMIDA. 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação desproteção; (desacetilação) 
Realizar um processo de cristalização; 
(2 aulas) 
 
Esquema 01. Aminobenezossulfonamida. 
INTRODUÇÃO 
O grupo de proteção acetila é removido por hidrólise catalisada por ácido para dar o cloridrato 
do produto, sulfanilamida. Observe que das duas ligações amida presentes, só a amida do 
ácido carboxílico (grupo acetamido) se quebra. O sal da sulfa converte-se em sulfanilamida 
com adição da base de bicarbonato de sódio. 
 
Esquema 2. Obtenção da sulfonilamida. 
 
REAGENTES 
Solução aquosa de HCl 
Gelo picado 
Bicarbonato de sódio (sólido). 
Água destilada 
 
MATERIAIS E VIDRARIAS 
Balão de fundo redondo de 500 mL; Agitador magnético com aquecimento 
Barra magnética Kitasato de 250 mL 
Garrafa lavadora Condensador de bolas 
Mangueira de silicone Garrade metal 
Mufas Suporte universal Funil de vidro 
Bastão de vidro Papel de filtro 
Bomba de vácuo Proveta de 20 mL 
 
45 
 
REAÇÃO DE HIDRÓLISE DA AMIDA (OBTENÇÃO DO PRODUTO FINAL) 
1. Transfira o cloreto de p-acetamido-benzenossulfonamida impura para um balão de 
fundo redondo de 500 mL 
2. Prepare uma mistura de 5 mL de HCl concentrado com 15 mL de água destilada e 
coloque esta mistura no balão. 
3. Coloque no balão uma barra magnética no balão. 
4. Equipe o balão com um condensador de refluxo, e ainda sobe agitação, aqueça a 
reação sobe refluxo suave usando um banho Maria, por 30-45 minutos. 
5. Deixe a mistura esfriar, sem que haja formação de precipitado (caso necessário aqueça 
até que o sólido desapareça!) e trate a solução “fria” com 1 g de carvão ativado, 
6. Aqueça até ebulição por volta de 3 minutos, filtre a vácuo e lave o sólido com um 
pouco de água para certificar que todo o produto foi removido. 
7. Depois transfira o filtrado (cloridrato de sulfonamida) para um béquer de 1L e adicione 
cuidadosamente 8 g de bicarbonato de sódio, em porções pequenas, sobre vigorosa agitação 
para obtenção do produto final. (O intenso desprendimento de CO2 deve cessar para 
adicionamento de mais bicarbonato de sódio, e o mesmo deve ser adicionado até que não 
ocorra mais desprendimento de gás garantindo a total neutralização do ácido). 
 
PROPRIEDADES DA SULFONAMIDA: 
Ponto de ebulição da sulfonamida impura é 161-163°C, mas a mesma pode ser purificada por 
recristalização com álcool ou água. 163-164°C 
 
Figura 1. Espectro da sulfonilamida: sólido em placa de KBr. 
 
46 
 
ANEXO I 
Sulfonamidas 
As sulfonamidas são utilizadas primariamente no tratamento das infecções urinárias. Para o 
tratamento da otite, bronquite, sinusite e pneumonia por Pneumocystis é usada em 
combinação com a trimetoprima. Com o desenvolvimento de resistência, a utilidade das 
sulfonamidas ficou limitada. Foram os primeiros agentes quimioterápicos eficazes a serem 
utilizados por via sistêmica na prevenção e cura das infecções bacterianas em seres humanos. 
O advento da penicilina e posteriormente, de outros antibióticos diminuiu a utilidade das 
sulfonamidas, que hoje ocupam pequeno espaço no arsenal terapêutico do médico. O termo 
sulfonamida é utilizado para referir-se a derivados do para-aminobenzeno-sulfonamida 
(Figura 1). A maioria é relativamente insolúvel em água, porém os sais de sódio são 
rapidamente solúveis. O grupo para-NH2 é essencial e só pode ser substituído por radicais 
capazes de serem convertidos in vivo em grupo amino livre. A substituição dos núcleos 
aromáticos heterocíclicos em N-1 produz compostos altamente potentes. Apesar dos 
benefícios promovidos pela administração das sulfas para o tratamento de infecções, um 
grande problema é devido a sua nefrotoxicidade devido a baixa solubilidade deste composto 
em meio aquoso. (Cristalização do fármaco nos rins). Outras sulfas, com pKa mais baixos 
facilitam a sua eliminação uma vez que o pH da urina também é ácido. 
 
 
Figura 2. Algumas sulfonamidas com seus respectivos pKa. 
 
 
 
 
 
 
47 
 
CAPÍTULO 2 – EXPERIMENTO 1 OBTENÇÃO DO BIODIESEL ATRAVÉS DA TRANSESTERIFICAÇÃO 
OBJETIVOS 
Realizar uma reação de transesterificação com o uso de um catalisador básico. 
Diferenciar uma reação de transesterificação e saponificação. 
Elaborar o biodiesel (separar a glicerina). 
Caracterizar o biodiesel. 
 
INTRODUÇÃO 
 
A principal fonte de energia provém do petróleo, do carvão e do gás natural, fonte de energia 
não renovável e com previsão de esgotamento no futuro. A busca de fontes alternativas de 
energia é de grande importância para o mundo moderno. Sendo assim, o biodiesel, que pode 
ser obtido a partir de óleos vegetais pode ser uma alternativa interessante como alternativa e 
energia renovável. 
 No final do século XIX, o cientista alemão Rudolf Cristian Karl Diesel (1858-1913) testou o 
uso de óleos vegetais (óleo de amendoim) como fonte de energia em motores de ignição por 
compressão. Posteriormente, o uso de uma das frações obtidas pela destilação do petróleo 
passou a ser chamada de Diesel, que serviria de combustível para máquinas pesadas como 
motores de navios, caminhões e tratores. Quando o petróleo é refinado, várias frações com 
características físico-químicas diferentes são obtidas, de acordo também com a sua 
composição molecular (tabela 01). O diesel, um óleo viscoso, e constituído principalmente de 
uma mistura de hidrocarbonetos contendo 15 a 18 átomos de carbono, mas também uma 
pequena quantidade de outros constituintes contendo átomos de enxofre, oxigênio e 
nitrogênio. Infelizmente, compostos orgânicos contendo enxofre conhecidos como tióis ou 
mercaptanos podem estar presentes em pequenas quantidades na fração do diesel, e restrições 
ao seu uso têm sido feitas devido aos efeitos indesejáveis causados pela liberação deste 
elemento na atmosfera (chuva ácida). 
Inicialmente, tentou-se fazer diluições dos óleos de origem vegetal no diesel, ou mesmo micro 
emulsão com metanol e etanol, mas a solução mais viável para o uso de uma energia 
renovável foi à formação do Biodiesel. Dentre as desvantagens do uso direto dos óleos 
vegetais, pode-se destacar sua alta viscosidade, baixa volatilidade, combustão incompleta que 
 
48 
 
resulta na formação de depósitos nos injetores de combustível e conteúdo de ácidos graxos 
livres. 
O biodiesel pode ser definido como um mono-alquil éster derivado de fontes renováveis como 
óleos de oleaginosas e gorduras animais, a partir de uma reação simples, usando um álcool 
como o metanol ou etanol e um triglicerídeo (molécula biológica usada para estocar energia), 
forma-se o biodiesel (monoéster) e a glicerina. A reação de um éster com um álcool 
originando um novo éster com outro álcool é conhecida como transesterificação e usada na 
química sintética para a síntese de diferentes produtos. A transesterificação é uma reação 
reversa, e a reação dos produtos formados pode levar a formação dos materiais de partida. 
Sendo assim, usa-se um excesso de 6:1 e 9:1 (ou 12:1) respectivamente de metanol e etanol 
para levar a formação dos produtos desejados (Equação 01). 
 
Equação 01. Reação de transesterificação gerando o biodiesel 
A vantagem de se usar o metanol é que os produtos formados se separam prontamente ao 
término da reação em duas fases, sendo que a fase apolar do biodiesel será sempre a fase 
superior, menos densa. Contudo, o metanol é um solvente tóxico e sua inalação pode levar a 
cegueira permanente e até mesmo a morte. O etanol, já é um combustível amplamente 
difundido é usado no Brasil, mas apresentava o contratempo de ao termino na reação de 
transesterificação, não separar o produto formado, pois uma vez que sua cadeia apolar é um 
pouco mais extensa e emulsifica a glicerina na fase apolar, dificultando a separação das fases 
orgânicas. Trabalhos mostraram que um acréscimo de glicerina ao final da reação levava a 
separação das duas fases, viabilizando o uso do etanol para a formação do biodiesel. 
Os triglicerídeos podem ser principalmente obtidos a partir de oleaginosas (óleos vegetais) 
sendo que as composições das cadeias carbônicas podem variar no número de carbonos, pela 
presença ou não de insaturações e ainda cadeias iguais ou diferentes em uma mesma 
molécula. O reaproveitamento dos óleos de cozinha necessita de uma atenção especial para 
 
49 
 
remover resíduos sólidos (pode ser feito por filtração) e de presença de água na sua 
constituição (pode ser feita por aquecimento prévio do óleo de cozinha). 
O Brasil ainda não é alto suficiente na produção de diesel, e no decorrer dos anos, vem seadicionando biodiesel ao diesel como alternativa de fonte renovável. Estima-se que em 2005, 
381 milhões de biodiesel forma produzidos para acrescentar 5% ao diesel comum, e 
atualmente, essa proporção chega aos 7%. O diesel sem acréscimo de biodiesel é chamado de 
TIPO A e com acréscimo de TIPO B. Quantifica-se também o teor de enxofre a partir da sigla 
S, ou seja, S 10, S 500 ou S1800 contém o teor de 10mg 500mg ou 1800mg/Kg de enxofre 
(Ex: Diesel A S 10 (sem adição de biodiesel contento 10 mg/Kg de enxofre). 
A reação de transesterificação pode ser facilitada pelo uso de um catalisador ácido (HCl ou 
H2SO4), enzimático (lipase Pseudomona cepacia) ou básico (Na, NaH, trietilamina, 
pirimidina, KOH ou NaOH). 
Tabela 01. Frações obtidas do refinamento do petróleo 
Nome usado Número de carbonos Aplicações 
Gás natural 1-2 Fabricação de plástico, síntese de derivados. 
GLP 3-4 Gás de cozinha, fabricação de borracha. 
Éter de 
petróleo 
5-6 Solvente, lavagem a seco. 
Benzina 7-8 Solvente orgânico. 
Gasolina 6-10 Combustível de motores a explosão. 
Querosene 
Óleo diesel 
Vaselina 
Parafina 
Asfalto 
10-16 
15-18 
16-20 
Acima de 20 
36 
Iluminação, solvente, combustível de 
aviões. 
Combustível de ônibus e caminhões. 
Lubrificante de máquinas e motores. 
Velas, cosmético, indústria alimentícia. 
Pavimento de estradas. 
 
Diversos trabalhos têm relatado bons resultados usando como catalisador as bases de 
hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, para formação do biodiesel. A contrapartida é que 
 
50 
 
posteriormente, é necessário realizar uma elaboração usando grandes quantidades de água 
(podendo conter HCl (aq) ou solução saturada de NaCl) para a remoção deste catalisador. A 
grande produção de resíduos pode ser uma desvantagem do uso de catalisadores básicos. 
Outra desvantagem decorrente do uso de catalisadores básico é formação de “sabão” na 
reação de transesterificação. Essa reação paralela chamada de saponificação, que consiste na 
formação de um ácido graxo na forma de sal, conhecido popularmente como sabão ocorre 
quando a água ou hidroxila atacam o triglicerídeo ao invés do álcool reagente. Neste caso, a 
reação de saponificação pode ser minimizada em condições anidras e também pelo uso de 
bases que levem a formação do alcóxido e não do íon hidróxido. (Equação 02) 
 
Equação 02. Reação de saponificação do biodiesel levando a formação do sabão. 
 
PARTE EXPERIMENTAL 
Durante este experimento, os alunos poderão escolher as condições que irão trabalhar para 
formar o biodiesel, tais como: 
Temperatura reacional (t.a. ,45°C ou 60°) 
Tipo de catalisador (KOH ou NaOH) 
Quantidade de etanol (10 ou 20 mL) 
Óleo utilizado (óleo de soja, óleo de canola, óleo de girassol, óleo reaproveitado de cozinha) 
Uma vez que a turma definir seus reagentes e condições, posteriormente 4 grupos distintos 
usarão respectivamente: 
0,1 g (100mg), 
0,2 g (200mg), 
0,5 g (500mg), 
1,0 g (1.000mg). 
Obs: Os alunos deverão pegar quantidades aproximadas da base escolhida, sendo que não 
conseguirão pesar precisamente as quantidades especificadas. 
 
51 
 
Obs: Os hidróxidos são higroscópicos e logo devem ser transferidos rapidamente para o 
balão de fundo redondo com a rolha e fechados. 
Tabela 02. Reagentes e materiais usados na prática 
Materiais Reagentes 
Balão pera de 50 mL 
Barra magnética 
Garra de metal 
Mufa 
Etanol anidro 
Hidróxido de potássio 
Rolha de borracha 
Proveta de 50 mL 
Agitador magnético 
Banho de óleo 
Hidróxido de sódio 
Óleo de soja 
Suporte Jack Suporte universal Glicerina 
Sonicador Termômetro Etanol anidro* 
Funil de separação 
Erlenmeyer de 125mL 
Cadinho de porcelana 
Suporte universal 
Água destilada 
HCl (1Mol/L) 
Béquer de 100 mL Suporte de funil Solução de NaCl 
PROCEDIMENTO 
TRANSESTERIFICAÇÃO 
 
Pesar a base NaOH ou KOH (aproximadamente 100 mg ou 200 mg ou 500 mg ou 1g); 
Obs: A base é higroscópica, e deve ser transferida rapidamente para o balão; 
Adicionar a barra magnética e fechá-lo com um septo de teflon; 
Adicionar o etanol anidro nas quantidades especificadas (10 ou 20mL); 
SOLUBILIZAR TODA A BASE USANDO O SONICADOR! 
(OPCIONAL) aquecer o banho de óleo caso necessite de aquecimento (45 ou 60°C) 
Agitar a mistura e levar ao sonicador até que forme uma solução homogênea; 
Adicionar ao balão reacional 20 mL do óleo vegetal, colocar a barra magnética; 
Agitar vigorosamente a reação e observar a mudança de cor; 
Adicionar quantidade suficiente de glicerina para promover a separação de 1 em 1mL; 
Transferir todo o material para uma proveta e quantificar a quantidade de biodiesel produzido 
Lave o resto do material usado no procedimento. 
 
 
 
 
52 
 
(2ª AULA) ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇAÕ DO BIODIESEL 
O processo de elaboração consiste inicialmente em separar as duas fases formadas, sendo que a 
fase apolar contendo o biodiesel é a fase menos densa. Assim, a glicerina deve ser separada em 
um erlenmeyer e que será posteriormente destilada para separação do etanol usado em excesso, e 
da glicerina. A lavagem posterior do biodiesel pode ser feita com uma água destilada, ou solução 
saturada de NaCl ou solução aquosa de HCl. 
ELABORAÇÃO 
1. Anote a quantidade de biodiesel obtida, transfira para um funil de separação e isole a fase 
superior (fase apolar) contendo o biodiesel. Separe a fase inferior contendo a glicerina (e excesso 
do álcool utilizado) 
2. Lave o biodiesel com água (ou solução 0,1HCl (aq) ou solução supersaturada de NaCl (aq). 
3. Isole o biodiesel realize uma placa de CCD com o produto formado. 
4. Transfira a glicerina para uma montagem de destilação fracionada e destile o material. 
Caracterização 
Usando 3 cadinhos de porcelana adicione respectivamente, o biodiesel, a glicerina e o óleo 
vegetal, um pedaço de papel e incendeie o papel observando os resultados. 
Uso de CCD (CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA) 
Usando uma cromatoplaca, aplique 4 pontos distintos usando respectivamente o óleo de cozinha, 
o biodiesel, a glicerina e um ponto misto contendo as 3 substâncias. O sistema eluente será uma 
mistura (80:20:1) de éter de petróleo, éter dietílico e ácido acético. O sistema revelador usado 
será uma cuba de vidro. 
Queima do biodiesel 
Usando 3 cadinhos de porcelana, adicione respectivamente óleo vegetal usado, biodiesel isolado 
após a elaboração e glicerina, e coloque um pequeno pedaço de algodão e incendei os 3 materiais 
contidos no cadinho. Observe os resultados e anote suas conclusões 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
53 
 
 
PERGUNTAS 
 
1) Qual é a fase polar do biodiesel? 
2) Por que foi usado excesso de Etanol no processo? 
3) Mostre a reação de transesterificação: 
4) Qual a diferença entre o diesel e o biodiesel? 
5) Por que se usa catalisador neste processo? 
6) Por que se lava o biodiesel com solução saturada de NaCl? 
7) Por que se lava o biodiesel com solução aquosa de HCl? 
8) Uma vez que o processo final resulta na formação de duas fases, em que fase se encontra o 
etanol? 
9) Como o produto saponificado foi removido do biodiesel? 
10) Qual é a reação de saponificação? 
11) Por que se formam duas fases quando se usa metanol, e apenas uma com Etanol? 
12) O que pode ser utilizado para promover a separação de fases do biodiesel ao termino da 
reação, quando o álcool utilizado é o etanol? 
13) Qual a reação que ocorre quando se usa um catalisador básico com o álcool reagente? 
14) Mostre uma cromatoplaca formada sendo que o produto formado tem o rf de 0,9, o óleo tem o rf 0,7 
e a glicerina tem o rf de 0,1. Mostre também o ponto misto