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ORGEXPI - Reação de Cannizzaro

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UNIVERSIDADE ESTADUALDE MARINGÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
DISCIPLINA 3320 – QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I 
 
 
 
REAÇÃO DE CANNIZZARO 
 
 
 
Acadêmicas e acadêmico: 
Amanda Pini Semensate R.A.: 83260 
Letícia Utiyama R.A.: 88941 
Rômulo Luzia de Araújo R.A.: 82193 
 
 Docente: 
 Me. Expedito Leite Silva 
 
MARINGÁ 
Novembro de 2015 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 3 
1.1. A Reação de Cannizzaro .......................................................................................... 3 
1.2. Recristalização ............................................................................................................ 5 
1.3. Carvão ativado ............................................................................................................ 5 
1.4. Propriedade dos compostos ..................................................................................... 6 
2. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 7 
3. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS ................................................................................. 8 
3.1. Materiais ....................................................................................................................... 8 
3.2. Procedimentos ............................................................................................................ 8 
3.2.1. Parte I ................................................................................................................... 8 
3.2.2. Parte II: ................................................................................................................. 9 
3.2.3. Parte III: ................................................................................................................ 9 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................................... 10 
5. CONCLUSÕES ................................................................................................................. 11 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 12 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Stanislao Cannizzaro, nascido em Palermo (Itália) no ano de 1826 e 
falecido em Roma em 1910, foi professor de Física e Química em Alessandria 
(1851), e mais tarde professor de Química em Gênova (1855), Palermo (1861) 
e Roma (1871). Seu trabalho de pesquisa envolveu produtos naturais, como a 
descoberta da santonina, a síntese de cianamidas e a desprotonação de 
aldeídos (Reação de Cannizzaro, 1853) 
 
1.1. A Reação de Cannizzaro 
 
Na Reação de Cannizzaro, Aldeídos aromáticos e aldeídos alifáticos, 
que não possuam um hidrogênio na posição à carbonila, sofrem uma reação 
de desprotonação quando tratados com uma base forte (geralmente hidróxido 
de sódio ou potássio concentrado) produzindo uma mistura equimolar do álcool 
primário e do sal do ácido carboxílico correspondentes (Eq. 1) 
 
 Esta reação foi publicada inicialmente por Wohler e Liebig em 18322 e 
alguns anos mais tarde Cannizzaro a estudou com detalhes, adquirindo então 
seu nome. Durante muito tempo, esta foi uma das melhores maneiras de 
reduzir um aldeído aromático em álcool. Sendo a limitação desta reação o 
requerimento da ausência de um átomo de hidrogênio na posição , pois com a 
presença ocorreriam as reações do tipo álcool, faz com que essa seja 
virtualmente inútil como um método geral para aldeídos alifáticos, podendo ser 
utilizada somente em casos especiais. A reação simples de Cannizzaro fornece 
um máximo de 50% de rendimento do álcool a partir do aldeído. Mas, com uma 
valiosa modificação, a reação cruzada de Cannizzaro, uma mistura de 
formaldeído e um aldeído aromático fornece alto rendimento do álcool 
benzílico, com o formaldeído sendo oxidado em formiato (Eq. 2). A reação 
cruzada foi revisada por Geissman. 
 
 O formaldeído em água encontra-se hidratado quase que 
completamente, existindo na forma de metanodiol e, também, com quantidades 
variadas de hemiacetais (por exemplo, éter di-hidróximetilico). Este fato ajuda a 
explicar porque o uso da reação cruzada de Cannizzaro é tão eficiente na 
redução de outro aldeído. A maioria dos outros aldeídos apresenta uma menor 
hidratação estando, portanto, prontos para funcionarem como aceptores de 
hidreto. O ânion metanodiol é um excelente doador de hidreto, o formaldeído 
seria um bom aceptor mas em solução ele praticamente inexiste. 
 A reação de Cannizzaro possui poucas aplicações práticas, contudo, 
devido a seu interessante mecanismo, ela serve como um modelo simples para 
uma rota biológica de reduções nos organismos vivos, envolvendo uma 
molécula complexa denominada nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzida 
(NADH). O NADH funciona como um doador de hidreto da mesma maneira que 
o intermediário tetraédrico na reação de Cannizzaro. O par de elétrons 
desemparelhado no átomo de nitrogênio expele um íon hidreto, o qual é 
adicionado a um grupamento carbonílico em outra molécula para efetuar a 
redução (Figura 1) 
 
Figura 1: Mecanismo de redução biológica empregando o NADH como agente redutor, através do modelo da reação de 
Cannizzaro. 
1.2. Recristalização 
 
Recristalização é uma técnica de purificação de compostos orgânicos 
sólidos a temperatura ambiente. Os compostos orgânicos obtidos por reações 
químicas ou extraídos da natureza, raramente são puros, o que necessita de 
uma técnica de purificação. A recristalização está fundamentada principalmente 
no conceito de que a solubilidade dos compostos varia em função de sua 
temperatura. O nome recristalização deriva do fato de que a substancia será 
dissolvida no solvente e após o esfriamento ela se recristalizará, e desta vez 
mais pura do que no estado anterior, uma vez que as impurezas tendem a ficar 
retidas no solvente. 
O método consiste em promover a dissolução do sólido orgânico em um 
solvente a uma temperatura elevada e em seguida diminuir lentamente a 
temperatura. Como a solubilidade diminui com a temperatura, ocorre à 
formação de cristais. 
Como grande parte das substâncias sólidas é solúvel em ao menos um 
liquido, e muitas delas também se dissolvem em um numero grande de 
solventes disponíveis. Alguns com mais facilidade que outros, o coeficiente de 
solubilidade é a maneira que se encontrou para manusear a solubilidade dos 
compostos e poder comparar com outros compostos e em outras temperaturas. 
 
1.3. Carvão ativado 
 
 Carvão Ativado é uma forma de carbono puro de grande porosidade, 
apresenta notáveis propriedades atribuídas à sua área superficial, entre elas, a 
remoção de impurezas dissolvidas em solução. Pode ser empregado em pó ou 
granulado, conforme a utilização. 
 O carvão ativado é produzido por via anaeróbica mediante a queima 
parcial de materiais com alto conteúdo em carbono, a temperaturas inferiores a 
600ºC, seguida por um processo de oxidação parcial no qual utiliza-se dióxido 
de carbono ou vapor a temperaturas ligeiramente superiores. 
 A remoção de contaminantes pelo carvão ativado é um processo de 
adsorção física, sendo por essa razão reversível se energia suficiente aplicada. 
A característica que faz o carvão ativado um excelente adsorvente é sua 
enorme área superficial, de cerca de 1.400 metros quadrados por grama. A 
superfície das partículas individuais do carvãoé interna, de maneira que a 
pulverização do material não aumenta nem diminui a área de maneira 
significativa. A estrutura interna do solido envolve um conjunto de canais de 
tamanho progressivamente decrescente que são produzidos pelo processo de 
queima e oxidação parciais. Os sítios internos onde ocorre a adsorção são 
suficientemente grandes para moléculas pequenas. 
 
1.4. Propriedade dos compostos 
 
 
Ácido benzoico 
• Massa Molar: 122 g/mol 
• Aparência: flocos brancos com 
odor típico 
• Densidade: 700 g/cm³ 
• P.F.: 122 °C; P.E.: 249 °C; 
• Solubilidade em água: 2,9 g/L 
• Riscos Associados: Partículas 
finamente dispersas podem ser 
explosivas. Irritante para os olhos e 
sistema respiratório. 
 
 
Benzaldeído 
• Massa Molar: 106,13 g/mol 
• Aparência: líquido incolor 
• Densidade: 1,045 g/cm³ 
• P.F.: - 26 °C; P.E.: 178,1 °C; 
• Solubilidade em água: 0,6 g/L 
• Riscos Associados: Alguns dos 
contaminantes do benzaldeído, como 
muitos compostos aromáticos, podem 
ser carcinógenos. 
 
 
Éter etílico 
• Massa Molar: 74,12 g/mol 
• Aparência: líquido incolor 
• Densidade: 0,71 g/cm³ 
• P.F.: - 116 °C; P.E.: 35 °C; 
• Solubilidade em água: 69,0 g/L 
 
2. OBJETIVOS 
 
 O objetivo da prática realizada é obter as frações orgânicas, através do 
tratamento de benzaldeído, contendo ácido benzóico e álcool benzílico e 
realizar a sua purificação. 
 
 
3. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 
 
3.1. Materiais 
 
 Balão de Claisen; 
 Manta de Aquecimento; 
 Condensador; 
 Solução de NaOH 20%; 
 Solução de Benzaldeído; 
 Pedras de Porcelana; 
 Funil de Buchner; 
 Papel Filtro; 
 Funil; 
 Béquer. 
 
3.2. Procedimentos 
 
3.2.1. Parte I 
 Em um balão de Claisen de 50 ml, adicionou-se 30 ml de solução de 
NaOH 20%, 10 ml de benzaldeído e pequenas pedras de porcelana, utilizadas 
para evitar o superaquecimento. 
 Montou-se a aparelhagem indicada na figura abaixo e esperou por 60 
minutos a reação em refluxo. A mistura foi resfriada e colocada em um funil de 
separação. Éter etílico foi adicionado em 3 vezes de 12 ml para se obter duas 
fases e separá-las pelo funil. À fase aquosa resultante foi adicionado HCl 
concentrado até precipitar todo o ácido benzóico e, após resfriar, foi filtrado no 
funil de Buchner. A fase etérea foi armazenada em um frasco para 
posteriormente realizar a destilação do solvente. 
 
Figura 2: Sistema de refluxo utilizado. 
3.2.2. Parte II: 
 O ácido benzóico, obtido na parte 1, foi dissolvido em 100 ml de água 
fervente e quando a solução entrou em ebulição adicionou-se o carvão ativo 
para retirar as impurezas. Em seguida foi utilizado um funil e um béquer para 
realizar a filtração a quente com papel pregueado (o funil foi aquecido em cima 
do béquer, contendo o ácido benzóico) e assim filtrou-se o ácido benzóico mais 
água e retendo o carvão ativo no papel filtro pregueado. O filtrado foi resfriado 
até a formação dos cristais do ácido. Após foi filtrado a vácuo, em funil de 
Buchner e foi colocado para secar em papel filtro. Depois de alguns dias 
secando, o conjunto pesado e este valor foi anotado. 
 
3.2.3. Parte III: 
 Com a fase orgânica, foi feita uma junção de todas as frações obtidas da 
turma, que foi destilado para retirar o éter. E logo após, realizamos a destilação 
para a purificação do álcool benzílico, á vácuo. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
 Na primeira parte do experimento, montou-se a estrutura de refluxo e 
deixou-se, por cerca de sessenta minutos, que a reação de Cannizzaro 
ocorresse. Seu mecanismo segue abaixo: 
Figura 3: Mecanismo da reação da Cannizzaro. 
Após o término da reação, a solução que estava contida no balão de 
fundo redondo foi resfriada e posteriormente transferida para um funil de 
separação. Adicionou-se então 12 mL de éter etílico ao fútil, agitou-se ele e 
então fez-se a separação das fases (a aquosa contendo benzoato de sódio e a 
orgânica álcool benzílico). Repetiu-se então esta operação mais duas vezes, 
visando melhor extração do álcool benzílico. 
 
Uma vez separadas, à fase aquosa foi adicionado HCl gota a gota, que 
reagindo com o benzoato de sódio formou o ácido benzoico, um pó branco e 
insolúvel, e água. Essas fases resultantes foram separadas por filtração a 
vácuo. O ácido benzóico ficou retido no papel filtro e este secou por 1 semana. 
Já a fase etérea foi armazenada em um frasco juntamente com a de todos os 
outros grupos. 
 
Figura 4: Reação do benzoato de sódio com o HCl. 
 
Na segunda parte, realizou-se então a recristalização do ácido benzoico, 
afim de melhor eliminação de indesejadas impurezas. Esperou-se então que a 
solução resultante esfriasse, observando-se a formação dos cristais e, logo em 
seguida, com o auxílio de um funil de Buchner ela foi filtrada a vácuo. Colocou-
se então o papel com o pó de ácido benzoico sobre um vidro relógio 
previamente pesado e ele foi deixado para secar por uma semana. No fim, 
pesou-se o conjunto mais uma vez. A pesagem indicou uma massa de 3,25 g 
de ácido benzoico. 
 
Na purificação do álcool benzílico, o sistema de destilação a vácuo foi 
montado e executado. Observou-se a destilação deste, separando-o do éter 
etílico; porém, como não se sabe quanto de volume foi extraído, por ter sido um 
experimento realizado pelo professor, não se pode dizer seu rendimento. 
 
5. CONCLUSÕES 
 
Depois de realizados os experimentos tanto a obtenção do ácido 
benzóico e álcool benzílico, quanto a purificação do álcool benzílico foram 
efetivas. 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 LIDE, R. DAVID (Ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90ª 
edição, 2010. 
 Experimento: Reação de Cannizarro. Disponível em: < 
http://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/255023/mod_resource/content/1/Exp
4_cannizzaro.pdf>. Data de acesso: 20 de novembro de 2015. 
 BACCAN, Nivaldo. Química analítica quantitativa elementar; São 
Paulo - Campinas: Edgard Blucher UNICAMP, 1992-1998, p. 30-40 
 GOMIDE, Reynaldo. Operações unitárias : separações mecânicas. 
São Paulo, 1980. v.3, p. 4-152

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