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A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade Relatório de ácido picríco Química Orgânica experimental II (Universidade Federal do Amazonas) A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade Relatório de ácido picríco Química Orgânica experimental II (Universidade Federal do Amazonas) Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-do-amazonas/quimica-organica-experimental-ii/relatorio-de-acido-picrico/4536527?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-federal-do-amazonas/quimica-organica-experimental-ii/3651768?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-do-amazonas/quimica-organica-experimental-ii/relatorio-de-acido-picrico/4536527?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-federal-do-amazonas/quimica-organica-experimental-ii/3651768?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS SÍNTESE DO ÁCIDO PÍCRICO WELEM DE OLIVEIRA SANTIAGO MANAUS/AM 2017 Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS WELEM DE OLIVEIRA SANTIAGO SÍNTESE DO ÁCIDO PÍCRICO Relatório da prática III, para obtenção de nota parcial na disciplina de Química Orgânica Experimental II, iniciado dia 05/12/2016 e finalizado dia 12/12/ 2016. Professor Dr.: Túlio de Orleans MANAUS/AM 2017 Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 Sumário RESUMO ........................................................................................................................... 4 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 4 PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................................ 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................................7 CONCLUSÃO.............................................................................................................................10 REFERÊNCIAS.........................................................................................................................11 Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico 4 RESUMO A formação do ácido pícrico (2, 4, 6-trinitrofenol) se deu pela reação de sulfonação (H2SO4 conc., 6,5 mL) do fenol (5 g) seguida de nitração (ácido nítrico conc., 12, 8 mL), pois, fornece o produto desejado de maneira seletiva e se seguida corretamente com alto rendimento. Nesta prática o rendimento de ácido pícrico foi de 8, 92% devido o desvio de alguns procedimentos que deveriam ser cumpridos. INTRODUÇÃO O ácido pícrico se dá pela reação de substituição eletrofílica do ácido nítrico no fenol nas posições orto/para, ou seja, uma tri-nitração. Os fenóis são substituintes ativadores fortes do benzeno, eles doam elétrons mais significativamente para o anel por ressonância do que retiram por indução. Estes dirigem o eletrófilo para as posições orto/para, devido à estabilidade do intermediário carbocáticon que é formado na etapa determinante da reação de acordo com a figura 1 (Bruice, 2006). Dependendo do substituinte, a posição orto ou para será preterida , por exem- plo se o substituinte for volumoso a posição será preterida em orto devido ao impedimento estérico, caso não seja a posição orto e para terão mesmas proporções (figura 2) (Bruice, 2006). Figura 1. Ressonância do composto fenol dirigente, mostrando os elétrons na posição orto/para Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 5 Como o a hidroxila (-OH) é um substituinte que não influencia no impedimento estérico, a razão orto/para possui mesmas proporções na formação do produto, ou seja, o fenol irá reagir de maneira direta com o ácido nítrico proporcionando tanto o produto orto quanto o para (Sollomos, 2002). Figura 2. Efeito do substituinte na substituição orto/para Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico 6 PARTE EXPERIMENTAL Material EQUIPAMENTOS E VIDRARIAS REAGENTES -Balão 500mL; -Ácido Nítrico conc.; -Funil de Buchner; -Etanol aquoso 40% (v/v); -Papel de filtro; -Ácido sulfúrico concentrado; -Erlemeyer kitassato; -Fenol; -Proveta de 50mL; -Gelo; -Água fria; Procedimento Em um balão de 500 mL foi adicionado 5 g de fenol e 6,5 mL de ácido sulfúrico concentrado. A mistura foi aquecida em banho maria durante 30 minutos, com agitação ocasional, logo após a mistura foi resfriada em banho de gelo e adicionou-se 12,8 mL de Ácido nítrico concentrado, cuidadosamente e com agitação constante. Tudo isso foi feito em capela devido aos vapores nitrosos desprendidos durante a reação ser tóxicos. Foi deixada a mistura em repouso à temperatura ambiente até que a reação se iniciou o que foi indicado por vapores nitrosos. Quando a reação se tornou branda, esta foi levada a aquecimento por 2h em banho maria, com agitações ocasionais. Em seguida, a mistura foi resfriada, e adicionou-se 50 mL de água e novamente a mesma foi resfriada em banho de gelo com agitação até o produto ter sido precipitado completamente. Os cristais foram filtrados em funil de Buchner à vácuo e lavado com água gelada até a completa remoção do resíduo ácido. Recristalização Foi adicionado em uma bureta contendo o sólido seco 205 mL de etanol a 54% e este foi aquecido em banho maria por mais de 2h. Este foi deixado em descanso para formar os cristais, depois foi filtrado em funil de Buchner à vácuo. Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 7 RESULTADOS E DISCUSSÃO Ao adicionarmos fenol fundido e ácido sulfúrico concentrado a reação de sulfonação ocorreu (figura 3) e pode ser percebida pela coloração alaranjada bem forte que a mistura adquiriu e leve aquecimento da mesma. Esta liberação de calor se dá devido a reação ser exotérmica. O motivo pelo qual o fenol é colocado para reagir como ácido sulfúrico é diminuir a reatividade do anel na medida em que ocorre a nitração e assim evitar a formação de compostos indesejados.Na medida em que o fenol é sulfonado, é possível a formação dos produtos orto e para sulfonados (Olsen & Goldstein, 1923). Após a reação de sulfonação ter sido completada, foi adicionado ácido nítrico à mistura onde se observou a liberação de vapores nitrosos e de cor castanha. Outro fator importante do uso de ácido sulfúrico é para que o ácido nítrico se converta em nitro para que haja como nucleófilo na reação como anel (Figura 4). Figura 3. Sufonação do fenol Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico 8 Em seguida é mostrado como ocorre a substituição do composto nitro no lugar do sulfônico (figura 5). Figura 4. Formação in sito do composto nitro Figura 6. Reação completa para formação do ácido pícrico Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 9 Para encontrar o rendimento é necessário levar em conta o reagente limitante, e neste caso é o fenol, pois, foi este estava em menor quantidade na reação. A partir dele pode-se determinar a massa esperada do produto. Levando em conta que a reação ocorre na proporção de 2:1, ou seja a cada 2 moléculas de fenol consumidas é formada uma de ácido pícrico, o rendimento esperando é: Fenol Ácido Pícrico MM = 2 x 94,11 g/mol MM = 229, 114 g/mol m = 5 g m = ? O rendimento prático levando em conta a recristalização é: Este rendimento ficou muito abaixo do que o esperado, isso se deve ao fato de no momento do procedimento experimental não ter sido esperado o tempo necessário para a completa reação na formação do ácido pícrico e assim ter ficado mais contaminantes na mistura do que o desejado, e pelo uso de algum reagente não estar em condições adequadas, principalmente no momento da recristalização onde utilizou-se etanol e o mesmo não teve o efeito desejado pois, era 54% e passou-se mais de 2h aquecendo a mistura em busca de solubilizar o ácido pícrico, o que ocasionou na perda de produto. Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico 10 CONCLUSÃO Esta prática se mostrou pouco eficiente visto que seu rendimento foi de 8,92%, devido alguns contratempos no procedimento experimental, mas foi de grande importância para os conhecimentos de cunho acadêmico-profissional, visto que em reações orgânicas esta prática ajuda para realizações de sínteses específicas, ou seja, seletivas. Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 11 REFERÊNCIAS 1. BRUICE, P. Yurkanis, Química Orgânica, vol.2, São Paula, Pearson Prentice Hall, 2006. 2. SOLOMONS, T. W. Graham; Química Orgânica, vol. 2. 7 ed., Fryhle, Craig B. 2002. 3. OLSEN, F.; Goldstein, J.C., The preparation of Picric Acid from Phenol. Industrial and Engineering Chemistry, vol. 16, n. 1, 1923. Baixado por ARTHUR DE MIRANDA SANTOS CHAGAS (arthurmschagas@ufrrj.br) lOMoARcPSD|27509845 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=relatorio-de-acido-picrico
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