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Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa � Introdução: A classe ou função orgânica a qual um composto pertence é indicada pelo grupo característico ou funcional. � Grupo funcional: Em geral é o sítio reativo da molécula, e é responsável pelas propriedades químicas e algumas físicas do composto. Grupos funcionais e funções orgânicas � Principais funções Orgânicas: Hidrocarbonetos; haletos de� Principais funções Orgânicas: Hidrocarbonetos; haletos de alquila; álcoois; fenóis, éteres; aminas; aldeídos; cetonas; ácidos carboxílicos e seus derivados (amidas, ésteres, anidridos e haletos de acila e nitrilas). Limoneno OH Mentol Timol OH Geranial O H NH2 OH O Aminoácido fenilalanina Exemplos Compostos orgânicos polifuncionalizados Crixivan (Anti-HIV) N N N NH O C(CH3)3 NH O HOHOHH H H5C6 H O O O OMe OO Aflotoxina B1 (Micotoxina) NH OMe O O NH2 OH O Aspartame (Adoçante sintético) Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa (Anti-HIV) (Micotoxina) (Adoçante sintético) Taxol (poderoso anticâncer) Testes químicos qualitativos e identificação de funções orgânicas � São realizados através de reações químicas com reagentes específicos, onde são observadas modificações macroscópicas no meio reacional. 1º Ensaio: Caracterização de hidrocarbonetos a) Teste de bromo (Br2/CCl4) Dá teste positivo para alcenos e alcinos via reação de adição Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa � Dá teste positivo para alcenos e alcinos via reação de adição eletrofílica com a descoloração imediata da solução de bromo (avermelhada). C C + Br 2 room tem p era tu re in th e d a rk , C C l4 C C Br Br A n a lk en e B rom in e Temperatura ambiente Alceno (Incolor) Dibrometo vicinal (Incolor) Marrom- avermelhado � Hidrocarbonetos saturados e aromáticos de cadeia lateral reagem com Br2 em condições radicalares (luz ou calor) e dão teste positivo via reação de substituição radicalar. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa 1º Ensaio: Caracterização de hidrocarbonetos b) Teste de Baeyer (KMnO4/HO -/H2O) � Teste confirmativo para alcenos e alcinos via reação de oxidação branda que leva à formação de dióis e α-dicetonas, respectivamente e de um ppt marrom (MnO2). Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa pent-2-ino 2º Ensaio: Caracterização de álcoois a) Teste de Lucas (ZnCl2/HCl) � Permite diferenciar álcoois primários, secundários e terciários via reação de substituição nucleofílica com formação de uma emulsão esbranquiçada. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa 2-metilpropan-2-ol propan-2-ol 2º Ensaio: Caracterização de álcoois b) Teste de Jones (CrO3/H2SO4) � Permite diferenciar álcoois primários, secundários e terciários via reação de oxidação com formação de um ppt verde,Cr2 (SO4)3. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa 3º Ensaio: Caracterização de fenóis a) Teste com hidróxido de sódio (NaOH) � Fenóis dão teste positivo via reação de ácido-base com mudança de coloração do meio reacional. b) Teste com cloreto férrico (FeCl3) Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa � Fenóis dão teste positivo via formação de complexos coloridos com o íon Fe+3. 4º Ensaio: Caracterização de ésteres a) Teste do ácido hidroxâmico � Ésteres dão teste positivo via formação de um complexo violeta do ácido hidroxâmico com o FeCl3. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Complexo violeta Ác. hidroxâmico 5º Ensaio: Caracterização de aldeídos e cetonas a) Teste da 2,4-dinitrofenil-hidrazina � Aldeídos e cetonas dão teste positivo via reação de adição nucleofílica à carbonila com formação de ppt coloridos (hidrazonas). Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Pentan-2-ona 2,4-dinitrofenil-hidrazina Hidrazona (ppt amarelado) 5º Ensaio: Caracterização de aldeídos e cetonas b) Teste de Tollens � Somente aldeídos dão teste positivo via reação de oxi-redução com formação de espelho de prata (prata metálica, Ago). Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa 5º Ensaio: Caracterização de aldeídos e cetonas c) Teste do iodofórmio � Metilcetonas dão teste positivo via reação de oxidação com formação de ppt amarelo(CHI3, iodofórmio). Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Pentan-2-ona � Alguns álcoois secundários também dão teste positivo. Resultado dos Testes de Caracterização Realizados Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Classe ou Função orgânica Teste realizado Resultado Observado Composto Identificado Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE SOLUBILIDADE �Solubilidade: propriedade que relaciona a quantidade de soluto que se dissolve em um determinado solvente, sendo geralmente expressa em g/L ou mg/mL. CO2 Presente em algumas bebidas Presente em sucos como conservante Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa PARÂMETROS DE SOLUBILIDADE �Teste de solubilidade: 40 mg de soluto em 1 mL de solvente (água) à temperatura ambiente. Colesterol: 0,002 mg/mL; CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 H Cafeína: 22 mg/mL; Ácido cítrico: 620 mg/mL OH 3 H H N N N N O O CH3 CH3 CH3 COOH COOHOH HOOC Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa � Fatores que influenciam a solubilidade de compostos orgânicos: I) Tamanho da cadeia carbônica; II) Polaridade (semelhante dissolve semelhante); III) Forças intermoleculares: van der Waals ou dispersão de London, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e íon-dipolo. Solúveis: metanol; etanol e propanol Pouco solúvel: butanol; Insolúvel: decanol �Solubilidade de álcoois em água = 3 g/100 mL. �Um exemplo: Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 OH Vitamina A ou retinol: Lipossolúvel O OH OH O OHOH Vitamina C: hidrossolúvel �Solubilidade de vitaminas Cl �Solubilidade de fármacos Cl Cl NH OH O Diclofenaco: antiinflamatório Cl NH O-Na+O Diclofenaco de sódio: Voltarem Cl Cl NH O-K+ O Diclofenaco de potássio: Cataflan Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa �Modificações estruturais e solubilidade: Soluções em que o soluto sofre ionização OH O CH3 + NaOH O-Na+ O CH3 Carboxilato: solúvel em águaÁc. heptanóico: insolúvel em água + NaOHOH O O-Na+ O + NaOH Carboxilato: solúvel em águaÁc. benzóico: praticamente insolúvel em água NH2 + HCl NH3 +Cl - Ciclo-hexanamina: insolúvel em água Sal: solúvel em água Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Amostra H2O pH NaOH 5% NaHCO3 5% HCl H2SO4 Conc. Composto Análise de solubilidade das amostras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 Clorobenzeno Cl anilina NH2 ác. salisílico OH OH O α−α−α−α−naftol OH O benzofenona NH Dietilamina OH etanol ácido etanoico (ácido acético) OH O Parâmetro de solubilidade: 0,5 mL ou 100 mg/3mL 5% Conc. 1 2 3 4 5 6 7 8 Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Sabão na História �A descoberta do sabão é atribuída aos fenícios, que dominavam a técnica desde 600 a.C. � A partir dos séculos XV e CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE SABÃO � A partir dos séculos XV e XVI o sabão torna-se um artigo de luxo e passa a ser produzido na França e Itália, onde são instaladas as primeiras fábricas. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Lipídios e a Produção de Sabão Óleos Lipídios: ácidos graxos na forma esterificada (triglicerídios) Óleos Gorduras Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Reação de Saponificação: Hidrólise Básica e a Produção de Sabão 3NaOH H2O ∆ Sabão Lipídio (Carboxilatos de sódio) ∆ (glicerina) Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Mecanismo de Ação do Sabão: Formação de Micelas � O sabão é uma substância de natureza anfifílica, apresentando uma porção polar que é hidrofílica e uma porção apolar que é hidrofóbica. Porção Polar Porção Apolar Substâncias apolares Água Água Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Detergentes versus Sabão Detergente (do latim detergere = limpar) � Assim como os sabões são substâncias surfactantes ou tensoativas, descobertas em 1890 pelo químico alemão Krafft. � O primeiro detergente sintético passou a ser produzido a partir de 1916 na Alemanha, devido a falta de gordura para produzir sabão durante a Primeira Guerra Mundial. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório - Prof.: Geraldo Barbosa Detergentes versus Sabão O-Na+ O SO3 -Na+ SO3 -Na+ Biodegradáveis Detergente Sabão Detergente não biodegradávelDetergente não biodegradável (Apresenta cadeia carbônica ramificada) Detergente a partir de um álcool de cadeia longa:
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