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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA RELATÓRIO – AULA PRÁTICA Curso : Farmácia Disciplina : Química Orgânica experimental Nome do aluno : Maria Eduarda Ferreira Carvalho dos Reis RA: 2164427 Data : 26/05/2022 POLO : Flamboyant INTRODUÇÃO A química orgânica é a disciplina que se dedica ao estudo dos compostos de carbono, também conhecidos como compostos orgânicos, e suas características físicas, reações com outros elementos químicos, síntese e composição.(Lana Magalhães). A classificação de um determinado átomo de carbono em um composto orgânico é realizada, Considerando a quantidade de outros átomos de carbono que estão ligados ao átomo em questão, Independentemente do tipo de ligação química que existe entre os átomos de carbono. Um átomo de carbono pode ser classificado como carbono primário, secundário, terciário e quaternário.( Livro texto) Síntese orgânica é uma subárea da química orgânica que estuda o comportamento das reações que utilizam moléculas orgânicas menos complexas, geralmente disponíveis comercialmente, para sintetizar-se moléculas de interesse, seja a partir de uma transformação química de uma etapa, ou em um sequenciais. (Bruna Teixeira da Fonseca) Atualmente, podemos purificar uma substância através de propriedades físicas simples, como: sublimação, solubilidade e cristalização. Agora para ver a refração de açúcares Utilizamos o refratômetro. Dessa forma, observa-se que todos os elementos giram em torno do principal elemento orgânico, o carbono, principalmente por ser capaz de fazer até quatro ligações para atingir a estabilidade em sua camada de valência. AULA 1 ROTEIRO 1 Reações de Caracterização de Álcoois e Fenóis Objetivo Teste qualitativos para identificação de cadeias insaturadas, Álcoois e Fenóis utilizando reações químicas específicas. Procedimento O carbono faz quatro ligações. Hidrocarbonetos (butano) Ligação simples Simples – alcanos } saturada Duplas – alcenos } saturada Triplas – alcinos } insaturada Álcool = é identificado Podem ser também primeiros, secundários e terciários dependendo da Hidroxila Ácidos graxos – ácido carboxílico Fenol Ressonância = ligação dupla pode alterar Hidroxila ligada diretamente no anel benzeno. Resultados e discussões 1- Identificação de cadeia insaturada ( teste de Bayer) Os alcenos reagem a uma solução de permanganato de potássio em meio básico ocorre a oxidação do alceno, além disso a solução que era violeta fica descorado e aparece um precipitado castanho(óxido de manganês). 2 KMnO4 + H2O → 2 KOH + 2 MnO2 + 3 [O] Reagente de Óxido de Bayer manganês IV (violeta) (castanho) Oxidação branda de um alceno: H2C ═ CH2 + [O] + H2O → H2C ─ CH2 ↓ ↓ OH OH Essa reação é considerado importante pois permite verificar visivelmente se tiver ocorrido reações químicas. Os ciclanos não reagem com o regente, então permanecem na cor violeta ou Roxa, já os alcenos formam isômeros com vários cicloalcanos, possuem a mesma fórmula molecular, mais estruturas e propriedades diferentes. Para realizar esse experimento, enumeramos o tubos com tampas de 1 a 3, adicionamos com auxílio da pepita (graduada) o volume igual a 2 ml de acetona. De acordo com o roteiro fizemos. Tubos Cor 1 Hexano Castanho avermelhada 2 Ciclo hexano Roxa 3 Acido oleico Marrom Fonte : próprio aluno Adicionamos o permanganato de potássio 2% até a cor violeta aparecer. Vimos claramente que nos tubo 1 e 2 que continham respectivamente o hexano e o ciclo hexano, não apresentou reação nenhuma, pois a solução permaneceu violeta. No terceiro tubo acontece a reação de oxidação branda com precipitado marrom, e possui uma cadeia aberta. Notamos então que : 2kMnO4 + H2O 2MnO2 + 3[o] 2- Identificação de Álcoois primários, secundários e terciários (Reação de Lucas). O teste de Lucas é utilizado para diferenciar álcoois primários, secundários e terciários . baseando - se na reatividade dessas três classes com haletos de hidrogênio. O reagente consiste numa solução de cloreto de zinco com ácido clorídrico concentrado , que acidifica o meio e favorece a formação de carbocátion. O carbocátion formado é o que vai determina a velocidade da reação : quanto mais estável o carbocátion , mas rápido a reação ocorrerá. Ele sofre o ataque nucleofilico pelo íon cloreto que se encontra em excesso no meio, ocorre a formação de um cloreto orgânico insolúvel em água , sendo possível observar a formação de uma mistura heterogênea bifásica ou uma emulsão de aspecto leitoso . Álcoois terciários reagem instantaneamente , ao passo que os secundários levam alguns minutos para reagir , Já os primários reagem muito lentamente de forma que a reação não é observada durante testes qualitativos. Como fizemos em sala de aula. Resultados e discussões Pegamos 3 tubos de ensaio e colocamos 1 ml de reativo em cada um, e enumeramos de A a C. A) 3 gotas = 1 butanol B) 3 gotas = 2 butanol C) 3 gotas = 3 butanol A) Não reage – álcool primário, Notamos que não a reação B) Secundário – haleto de alquila, demora um pouco mais acontece a reação C) Terciário, a reação se forma de imediato Todo álcool se caracteriza pela Hidroxila ligada à um carbono saturado, que só tem simples ligação. A primeira coisa que vai acontecer é a Protonação desse álcool, pois ele está em meio Acido. Quando colocamos o reagente de Lucas em solução acida ( Acido clorídrico), o oxigênio da Hidroxila que possui par de elétrons, ele vai ter afinidade pelo H+ da solução que deixou seu par de elétrons com o cloro, quando isso acontece, se forma uma molécula de água. Após isso forma uma ligação, quando sai a molécula de água o carbono precisa fazer a outra ligação. 3- Identificação de Fenóis (reação de FeCl3) Fenóis uma das mais importantes funções da química orgânica, compostos possuem vários ou um agrupamento de Hidroxila – OH ligada ao anel benzênico. Os fenóis ao reagirem com cloreto férrico, forma complexos coloridos, sendo esta uma das reações que identificam esses compostos. Resultados e discussões Nesse procedimento vimos que : · Fenol + Água Destilada + Cloreto Férrico Observamos que a solução final apresentou uma coloração Vileta escuro, positivando a presença de Fenol no composto. · Ácido Salicílico + Água Destilada + Cloreto Férrico Observamos que a solução final apresentou uma coloração violeta clara, positivando a presença de Fenol no composto. Pela reação de complexação o cloreto férrico reage com a hidroxila fenólica do ácido salicílico formando um complexo ferro -fenol com Fe(III) e fornece uma colo ração violeta. Essa coloração varia de acordo com a concentração de fenol presente. Entre o cloreto férrico e o feno l, existe a formação de um complexo ferro-feno l, que a presenta cor violeta mais escura. AULA 1 ROTEIRO 2 Síntese da acetanilida OBJETIVO Promover uma reação de acetilação do grupo Amina PROCEDIMENTO A acetamilina é uma Amina secundária é sintetizada através de uma reação de anilina, através do ataque nucleofílico do grupo Amino sobre o carbono carboxílico do anidrido acético. Sua síntese pode ocorrer através de uma reação de acetilação da anilina onde o núcleofilo ataca o grupo carbono carboxílico do anidrido acético, seguindo se dá eliminação do ácido acético. Resultados e discussões Síntese 1° · 100ml H2O + 4,0ml anilina ( agitar) · 3,7ml ácido acético ( agitar) · Adicionar 5,12ml anidrido acético + 10ml de acetato de sódio · Resfriar em banho de gelo · Filtrar ( bucher) ( pesar o papel de filtro) · Deixar secar e pesar (“M”) 2° · Dissolver acetanilida em 100ml de água fervente · Filtrar · Resfriar e filtrar ( bucher) · Pesar papelde filtro/secar · Pesar e calcular o rendimento Adicionamos o ácido acético na reação para aumentar a velocidade da reação e o rendimento, pois o PH tem que se manter Acido para que o processo da acetilação aconteça, a importância do acetato de sódio após o anidrido é para a formação do tampão juntamente com o ácido acético e manter o PH Acido. Se o meio não estiver tamponado, o PH diminui comprometendo a reação, resfriamos no banho de gelo induzindo e acelerando a cristalização, por último nos filtramos utilizando o funil de buchner ( pressão reduzida) para acelerar o processo de filtração. Podíamos utilizar também a filtração simples, mais poderia demorar e os cristais poderiam obstruir os poros do filtro. Para calcular o rendimento dessa reação fizemos da seguinte forma 1 mol anilina - 93,13 g/mol 1 mol acetanilida – 135,17 g/mol X 4g X X = 0,043 mol anilina = 0,043 mol acetanilida Rendimento Para calcularmos descontamos da massa real o valor do papel de filtro = 2.493 g – 0,787 = 1,706 No final o valor foi de = 1,262 g AULA 2 ROTEIRO 1 Síntese da p-nitro-acetanilida Objetivo Promover uma reação que nitração de compostos aromático (reação de substituição eletrofílica aromática SEAr) Procedimento É um composto orgânico que consiste de um grupo fenila ligado a um grupo Amino que é para um grupo nitro. Resultados e discussões Temos na molécula de acetanilida um grupo substituinte. Um grupo Ativador do anel aromático uma vez que o nitrogênio tem um par de elétrons livres. Consequentemente à ativação do anel, este grupo é orto e para orientador; devido à orientação espacial deste grupo substituinte, a síntese da p-nitroacetanilida é favorecida, a relação á síntese da o-nitroacetanilida. Mecanismo: 1ª etapa – O ácido nítrico recebe um próton de um ácido mais forte, o ácido sulfúrico. 2ª etapa – Depois de protonado, o ácido nítrico pode dissociar-se para formar um íon Nitrônio. 3ª etapa – O íon nitrônio (eletrófilo) reage com a acetanilida para formar um íon armênio (estabilizado por ressonância). 4ª etapa – O íon arênio perde um próton para uma base de Lewis e transforma-se na p-Nitroacetanilida. O ácido sulfúrico (catalisador) é regenerado. Observamos um aquecimento no béquer após a adição de ácido sulfúrico, sendo assim Se trata de um reação exotérmica. Na síntese da p-nitroacetanilida, foi iniciada com a mistura da acetanilida pulverizadaCom ácido acético, colocando em seguida ácido sulfúrico. A adição do ácido acético se contribui para diluir a condição ácida do meio reacional e impedir a hidrólise do grupo acetil. Após adicionar o ácido sulfúrico houve liberação de energia, evidenciada pelo Aumento da temperatura , a mistura reacional foi posta em Banho de gelo, sendo adicionado ácido nítrico, ocorrendo assim a nitração da Acetanilida. Terminado o processo de nitração, a solução foi deixada em repouso durante meia hora, Sendo então, colocado sobre o gelo, formando pequenas partículas amarelas, fazendo com que o produto fosse isolado. Ataque eletrofilo ao benzeno Rendimento Acetanilida 135,17g - - - - - - - - - - - 180,16g rendimento teórico 100% 5.0 g - - - - - - - - - - - X =. X= 6,66g Rendimento prático 6,66g - - - - - - - - - 100% 4,03g - - - - - - - - - - X =. X= 60,51% AULA 3 ROTEIRO 1 Síntese de salicilato de Metila Objetivo Promover uma reação de esterificação entre o ácido salicílico e o metanol para a obtenção do Ester salicilato de Metila. Procedimento · Esterificação Acido salicílico metanol. Salicilato de metila 5,0g de Acido Salicilico 15,0ml de metanol 5,0ml de Acido sulfúrico Etapa B · Extração do Salicilato Produto 15ml de água + 15ml de diclorometano Face aquosa a que fica por cima e fase orgânica a mais densa por baixo. Resultados e discussões A síntese do salicilato de metila foi realizada através de uma reação de esterificação feita em solução ácida não somente para catalisar a reação , mas também para manter o ácido carboxilico em sua forma ácida para que , desse modo , ele reagisse com o nucleófilo , devido ao fato de que os ácidos carboxilicos têm aproximadamente as mesmas reatividades dos esteres , sendo que o grupo de saída -OH de um ácido carboxílico tem aproximadamente a mesma basicidade que o grupo de saída -OR de um éster . Durante a realização da síntese , o excesso de álcool metílico foi utilizado a fim de deslocar o equilibrio da reação no sentido dos produtos e otimizar o rendimento da reação . A adição de Na₂CO3 serviu para neutralizar o ácido da solução a fim de formar um sal solúvel em água , pois em seguida , a água foi utilizada para arrastar o metanol e o ácido neutralizado . Outra substância usada para aumentar o rendimento , foi o Sulfato de Sódio Anidro , que agiu como sal secante na retirada de qualquer resquício de água que ainda possa ter sobrado na solução orgânica composta de diclorometano e salicilato de metila inicialmente. Rendimento Acido salicílico Salicilato de metila 138,121g - - - - - - - - - - - - - - 152,15g 5,0 g - - - - - - - - - - - - - - X 138,121 X = 760,75 X = X = 5,508g rendimento teórico Rendimento prático P = 11,164 g Peso do béquer = 10,587 5,508g - - - - - - - - - 100% 5,76. - - - - - - - - - X 5,508 X = 5,76 X = X = 104% Ele ainda possuía um pouco da parte aquosa. AULA 4 ROTEIRO 1 Técnicas de purificação e determinação de propriedades físicas OBJETIVO Realizar a purificação de sólidos pela sublimação determinar a rotação específica de açúcares PROCEDIMENTO A sublimação é a mudança do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo estado líquido. Misturas eutéticas = são aquelas que se comportam como uma substância pura durante o processo de fusão O anidrido succinico, é um composto orgânico. É o anidrido de Acido do ácido succinico. Resultados e discussões No procedimento realizado em sala, utilizamos duas técnicas a com o vidro de relógio e gelo e a com a cápsula e funil. Notamos que com o béquer e vidro de relógio e gelo vimos que com a vidraria mais fina como o vidro é ou colocarmos o vidro de relógio por cima e esfriando baixando a temperatura nosso rendimento foi maior. Com a cápsula e o funil possivelmente por conta da temperatura ou até mesmo a vidraria utilizada o rendimento do produto foi menor. Após colocamos os cristais no capilar, levamos então para o p fusão vimos que? Substâncias Temperatura inicial Temperatura final Anidrido com o vidro de relógio Ambiente Anidrido com a cápsula Ambiente Puro Ambiente A 99 graus ocorreu que os cristais de um dos capilares se tornaram líquidos, então a fusão foi feita a 99c°. O ponto de fusão é definido quando a temperatura em que o primeiro cristal de começa a se fundir até a temperatura em que o último cristal desaparece, portanto trata-se na verdade de uma faixa de temperatura. Uma técnica que podemos utilizar para descobrir o ponto de fusão de uma amostra quando o nosso termômetro não é confiável ou não está calibrado, é pegando uma amostra que sabemos exatamente o seu ponto de fusão e comparamos as duas. Rendimento 1 – vidro de relógio MF = 0,246 Mi = 2,08g anidrido N = 11,83% Mais eficiente para o rendimento 2- mf= 0,034g Mi= 2,08g N= 1,63% O rendimento foi menor AULA 4 ROTEIRO 2 Análise do índice de refração de açúcares OBJETIVO Determinação do índice de refração de açúcares e sua relação com concentração e temperatura. Procedimento Refratômetro é um instrumento óptico utilizado para medir o índice de refração de uma substância translúcida. Faz uso do princípio do ângulo crítico ou ângulo limite de reflexão total, que tenha relação com alguma propriedade do material. Os açúcares em diferentes concentrações Temperatura ambiente Sacarose 0,5M Sacarose 1,0m Glicose 0,5mGlicose 1,0m Frutose 0, 5m Frutose 1,0m Índice de refração 1,356 1,356 1,352 1,346 1,346 1,356 Vimos então que a sacarose possui mais açúcar que as outras substâncias utilizadas, entre a glicose 0,5 M e a frutose 0,5M a glicose tem mais teor de açúcar. Mais comparando a Glicose 0,5M com a Sacarose, percebemos que a sacarose possui mais concentração de açúcar. Sacarose = o dobro de soluto - 1M e mais doce Temperatura sobe a densidade desce (menor índice de refração) Temperatura desce a densidade sobe. Sacarose 0,5M + sacarose 1M = a sacarose 1M ultrapassar o teor de açúcar da sacarose 0, 5M. Sacarose 0,5M + frutose 1M = a sacarose contém mais açúcar Frutose 1M + glicose 0,5M = a glicose possui mais açúcar que a frutose Ao utilizar meus métodos Temos bastante vantagens e desvantagens, uma das vantagens que podemos citar é que pois ele é barato rápido e não precisa de bateria. Já a desvantagem é que ao analisar as substâncias com baixo densidade ou alto aproximada da amostra : exemplo na análise de doçura de controle de qualidade. A importância dessa análise feita é o índice de refração, índice de pureza da amostra e a proporção de soluto. A escala brix possibilita analisar a quantidade de açúcar da amostra direto no número de refração Referências https://www.infoescola.com/quimica/acetanilida/ AMARAL, Luciano Franscisco Pacheco et al. Fundamentos de química orgânica. São Paulo: Edgard Blücher, 1980. 606p. Acessado em 23 de maio de 2022 https://biblioteca.sophia.com.br/terminal/8403/Acervo/Detalhe/1499?returnUrl=/terminal/8403/Home/Index&guid=1560729607422 BRUICE, Paula Yurkanis. Química orgânica. 4. Ed. São Paulo, SP: Pearson Prentice Hall, 2006. 620 p. ISBN 9788576050049. Acessado em 19 de maio de 2022 https://docero.com.br/doc/cv0ev11 Carey, FrancisA . Química orgânica: volume 2 . 7 ª edição. Tradução: Kátia A. Roque , Jane de Moura Menezes, Telma Regina Matheus. PortoAlegre: AMGH, 2011. Acessado em 17 de maio de 2022. 17
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