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UFBA QUIA17 2021.2 Profa. Valéria Belli Riatto Identification test Hiddekel Samuel do Nascimento Júnior1 (IC) e Valeria Belli Riatto*1 (PQ). *email: vriatto@ufba.br Departamento de Química Orgânica, Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia - Rua Barão de Jeremoabo, 147 Campus Universitário de Ondina, Salvador, BA, CEP 40.170-115. Palavras Chave: solubilidade, grupos funcionais, testes, espectro de infravermelho Abstract In this paper is showed how to identify organic substances using its solubility, physical properties and derivatives. Introdução A química da solubilidade está ligada em processos rotineiros de um laboratório de Química Orgânica. Através da investigação do comportamento das substâncias frente a diversos solventes é possível inferir a presença de certos grupos funcionais nas substâncias1. Os testes são realizados, separadamente, em água; soluções de NaOH, NaHCO3 HCl; éter; H2SO4 e H3PO4 concentrados. Cruzando os resultados experimentais com o exposto na figura 1 do anexo, a depender do nível de complexidade, pode-se fazer boas deduções acerca do composto. Resultados e Discussão A substância L3 era líquida, apresentou odor forte característico e coloração amarelada límpida. Nos testes de solubilidade obtiveram-se resultados negativos para: água, NaOH 5% e HCl 5%. Não obstante o mesmo teste, mas em ácido sulfúrico concentrado foi positivo, apresentando coloração vinho do produto, seguido também pelo positivo em ácido fosfórico concentrado - obtendo-se um produto castanho. Cruzando essas informações de solubilidade com a figura 1 pode-se dizer que a substância L3 pertence ao grupo N1. Segundo a teoria2 os exemplos de compostos desse grupo variam na proporção de: álcoois, aldeídos, metilcetonas, cetonas cíclicas e ésteres com um só grupo funcional e mais de cinco átomos de carbono, mas menos do que nove; éteres com menos de oito átomos de carbono, epóxidos possíveis grupos funcionais. Com isso os testes químicos realizados seguiram a fim de investigar tais grupos. Dos testes utilizados para identificar álcoois (Jones e Lucas) obteve-se resultado negativo para o segundo. Então, pode-se inferir que a substância contém álcool primário ou secundário na sua estrutura. O teste com a 2,4-dinitrofenilhidrazina foi positivo devido ao surgimento de precipitado amarelo; sendo ele é responsável por indicar aldeídos e cetonas. O espectro infravermelho da substância está apresentado na figura 2 do anexo. Tendo como base a formula molecular determina-se o IDH da substância, que é igual a 2. Com isso pode- se inferir a estrutura contém um anel e uma dupla ligação. Olhando para o espectro, na região de comprimento de onda de aproximadamente 2900 está situado o estiramento C-H. Em 1717 forma-se um sinal muito intenso e pouco largo, característico do pico de cetona (C=O) 5. Combinando os resultados positivos e negativos de solubilidade; exame de aparência e odor; reatividade com a 2,4-dinitrofenilhidrazina; bem como as informações retiradas diretamente do espectro infravermelho e formula molecular, pode-se determinar que a substância L3 é a cicloexanona. O falso positivo ocorrido no caso do teste de álcoois se refere ao processo de tautomerismo ceto-enólico que a cicloexanona sofre naturalmente (figura 3 em anexo). Ainda que seja um equilíbrio que favorece a existência da cetona em detrimento do álcool, a pequena parte que foi transformada ainda foi notada pelo reagente de Jones a ponto de gerar o engano de haver álcool primário nesse caso 3,4. Conclusões A partir dos resultados insolubilidade em água, NaOH e HCl 5% e solubilidade em H2SO4 e H3PO4 concentrados, bem como o teste de reatividade com 2,4-dinitrofenilhidrazina e o espectro de infravermelho foi possível determinar que a substância desconhecida era cicloexanona. Agradecimentos À professora Valéria Belli Riato, seu assistente e aos companheiros de turma. 1. MUNIZ, Henrique Silva. Identificação e reaproveitamento de reagentes (amostras desconhecidas) das aulas de análise orgânica. Disponível em:< http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/10895/1/PB_DAQU I_2018_1_4.pdf>. Acesso em 14 de outubro de 2021 às 05:05. 2. COSTA NETO, Claudio. Análise orgânica: métodos e procedimentos para a caracterização de organoquímios. Rio de Janeiro: Editora UFRJ, 2004. 3. SILVEIRA, Pozsa Gustavo.Química Orgânica Avançada. Disponível em: <http://web.iq.ufrgs.br/biolab/images/courses/Aula-1--2- Enois-e-enolatos.pdf>. Acesso em 14 de outubro de 2021 às 05:05. 4. Reações de enóis e enolatos. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2168310/mod_resource/conte nt/0/06%20Rea%C3%A7%C3%B5es%20de%20enois.pdf>. Acesso em 14 de outubro de 2021 às 05:08. 5. Espectroscopia no infravermelho. Disponível em: <https://www2.ufjf.br/quimicaead/wp- content/uploads/sites/224/2013/05/ESPECTROSCOPIA-NO- INFRAVERMELHO-PARTE-2.pdf>. Acesso em 14 de outubro de 2021 às 05:12. mailto:*email:%20vriatto@ufba.br UFBA QUIA17 2021.2 37a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2 Anexos Figura 1: classificação dos compostos orgânicos pela solubilidade. INSOLÚVEL I SOLÚVEL N1 INSOLÚVEL N2 H3PO4 85% H2SO4 96% INSOLÚVEL SOLÚVEL B HCl 5% INSOLÚVEL SOLÚVEL A1 INSOLÚVEL A2 NaHCO3 5% SOLÚVEL NaOH 5% INSOLÚVEL INSOLÚVEL S2 VERMELHO AO TORNASSOL SA AZUL AO TORNASSOL SB NÃO ALTERA O TORNASSOL S1 SOLÚVEL ÉTER SOLÚVEL ÁGUA SUBSTÂNCIA DESCONHECIDA Figura 2: espectro de infravermelho da substância L3 Figura 3: equilíbrio ceto-enólico da cicloexanona
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