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UNIVERSIDADE VILA VELHA - UVV ENGENHARIA QUÍMICA LORENA GUIMARÃES MATHEUS FABRIS SEPULCRI RAFAEL LOPES DE VASCONCELLOS RAI KLIPEL SANTES CAZASSA Prática n° 1 (15/08/17): SÍNTESE E PURIFICAÇÃO DO ÁCIDO ACETILSALICÍLICO (REAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO) VILA VELHA AGOSTO DE 2017 LORENA GUIMARÃES MATHEUS FABRIS SEPULCRI RAFAEL LOPES DE VASCONCELLOS RAI KLIPEL SANTES CAZASSA SÍNTESE E PURIFICAÇÃO DO ÁCIDO ACETILSALICÍLICO (REAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO) Relatório do Curso de Graduação em Engenharia Química apresentada à Universidade Vila Velha - UVV, como parte das exigências da Disciplina Laboratório de Química Orgânica II sob orientação do Professor Mário Sérgio Rocha Gomes. VILA VELHA AGOSTO – 2017 Questionário 1) Proponha o mecanismo da reação. Essa reação gera subprodutos? Em caso afirmativo indique qual(is). Subproduto: ácido acético 2) Qual a função do ácido sulfúrico utilizado? Justifique sua resposta. O ácido sulfúrico é utilizado como catalisador da reação. Onde ocorre a protonação da carbonila do anidrido, assim possibilitando a formação do carbocátion, e por ser altamente reativo, ele sofre o ataque da hidroxila fenólica e favorecendo a reação. 3) Qual o rendimento do produto obtido? Quem é o reagente limitante e quem é o reagente em excesso? Justifique com base nos cálculos. Limitante: ácido salicílico Excesso: anidrido acético Considerando a seguinte reação temos: C7H6O3(s) + C4H6O3(aq) → C9H8O4(s) + C2H4O2(aq) A reação acima apresenta a proporção 1:1, logo para determinação do reagente limitante partiu-se do princípio a massa de anidrido acético era de 2,51 g, assim temos: Ácido Salicílico Anidrido Acético Massa Molecular: 138,121 𝑔 ----- 102,09 𝑔 Massa inicial: 2,5 𝑔 ----- 𝑋 𝑔 𝑋 = 102,09∙2,5 138,121 = 1,848 𝑔 Portanto, 1,848 g de anidrido acético são necessários para reagir completamente com o Ácido Salicílico. Para cálculo de excesso temos: 𝐸(𝑔) = 𝑚𝑖 − 𝑚𝑜 Onde: mi Massa inicial (g); mo Massa obtida (g); E Excesso (g); 𝐸(𝑔) = 𝑚𝑖 − 𝑚𝑜 𝐸(𝑔) = 2,5 𝑔 − 1,848𝑔 𝐸(𝑔) = 0,652 (𝑔) O excesso de anidrido é de 0,652 g. Como o Acido Salicílico é o reagente limitante obtém-se a seguinte quantidade de produto: 1 Concentração do anidrido não fornecida no rótulo. Ácido Salicílico AAS Massa inicial: 2,5 𝑔 ----- 𝑌 𝑔 Massa Molecular: 138,121 𝑔 ----- 180,157 𝑔 𝑌 = 180,157 ∙ 2,5 138,121 = 3,261 𝑔 É via de regra, nesta reação, para 2,5 g Ácido Salicílico obtém-se 3,26 g aproximadamente de Ácido Acetilsalicílico. Para cálculo de rendimento da produção de Ácido Acetilsalisílico foram obtidos os seguintes dados: - Massa do papel de filtro (P1): 0,3132 g; - Massa do papel de filtro + amostra filtrada: (P2): 0,4387 g; - Massa real da amostra (P2 -P1): 0,1255 g; - Massa Teórica da amostra: 3,261 g; 𝜂(%) = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑥100 𝜂(%) = 0,1255 𝑔 3,261 𝑔 𝑥100 𝜂(%) = 3,848% ≈ 3,85% 4) Na etapa de filtração à vácuo, os cristais formados são lavados com água gelada. Por quê? O uso da água gelada para a realização desse procedimento está relacionado ao fator solubilidade e temperatura. A medida que a amostra esfria, o ácido acetilsalicílico se torna mais insolúvel e de maneira gradativa ocorre a formação dos cristais. E assim garantindo uma melhor fixação do mesmo no papel de filtro durante o processo. 5) Partindo do ácido salicílico, que outro reagente poderia ser utilizado para obter o AAS? Qual a vantagem de se utilizar o anidrido acético como agente acilante? Para sintetizar aspirina, pode-se substituir o anidrido acético por cloreto de etanoíla (haleto de ácido). Como reagentes, podem-se usar também ácido salicílico, ácido sulfúrico, anidrido acético e etanol. A vantagem de se utilizar o anidrido acético é que gera como subproduto ácido acético (ácido fraco), contrário do cloreto de etanoíla que gera HCl (ácido forte) podendo hidrolisar o éster. Para isso, usa-se piridina para a mesma reagir com o HCl REFERENCIAS PAVIA, D.; LAMPMAN, G. M.; KRIZ, G. S. Química Orgânica Experimental: Técnicas em pequena escala. 2ª ed. Porto Alegre. Bookman, 2009. 880 p.
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