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Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Prática I Determinação do Teor de Álcool na Gasolina e Efeito Salting Out Fatores que influenciam a solubilidade de compostos orgânicos: I) Tamanho da cadeia carbônica; � Conceitos relacionados com a prática: solubilidade, polaridade, forças intermoleculares e efeito salting out. I) Tamanho da cadeia carbônica; II) Polaridade (semelhante dissolve semelhante); III) Forças intermoleculares: van der Waals ou dispersão de London, dipolo-dipolo, íon-dipolo e ligação de hidrogênio. Álcoois solúveis: metanol, etanol e propanol Álcool pouco solúvel: butanol; Álcool insolúvel: decanol � Um exemplo: Solubilidade de álcoois em água = 3 g/100 mL. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Polaridade e forças intermoleculares Influenciando a solubilidade de compostos orgânicos �Semelhante dissolve semelhante: Compostos polares, em geral, são solúveis em solventes polares; enquanto que compostos apolares são solúveis em solventes apolares. Interações do tipo dispersão de London entre moléculas do pentano �Em hidrocarbonetos (que apresentam dipolos induzidos) prevalecem as interações do tipo van der Waals ou dispersão de London. Interações entre dipolos induzidos Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Teor de álcool na gasolina �No Brasil, o controle da qualidade de combustíveis é feita pela ANP. �A gasolina é definida como um combustível energético para motores de combustão interna com ignição por centelha (ciclo Otto), obtido de frações líquidas leves do petróleo, cuja composição de hidrocarbonetos varia entre C-5 até C-10 ou C-12. combustíveis é feita pela ANP. �Desde maio de 2013, a gasolina brasileira deve apresentar uma porcentagem de 25% de álcool anidro com variação tolerável de ± 1%. Conforme resolução da ANP o teste deve ser feito com uma solução aquosa de NaCl 10% p/v. 50 mL de gasolina 50 mL de gasolina + 50 mL de solução salina 10% Metodologia ANP para determinação do teor de álcool na gasolina Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa � A adição de sal (eletrólito) em meio aquoso aumenta a polaridade e a força iônica do meio. Considerando-se que a água e o eletrólito interagem fortemente através de forças intermoleculares do tipo íon-dipolo, a presença de um não- eletrólito nesse meio é desfavorável e pode ocorrer separação de fases ou precipitação. Este fenômeno é conhecido como salting out e pode ser utilizado na precipitação de proteínas e em quebra O efeito salting out out e pode ser utilizado na precipitação de proteínas e em quebra de emulsões nos procedimentos de extração líquido-líquido. Solução aquosa de álcool isopropílico e corante Adição do sal sulfato de amônio (eletrólito) Salting out H O H OH NH4 + SO4_ δ− δ+ δ+ SO4_ R-coranteOH OH Água + sal sulfato de amônio (Eletrólito solvatado por interações íon-dipolo) Álcool isopropílico + corante (Interações do tipo ligação de hidrogênio ou dipolo-dipolo) Entendendo a prática! Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Prática II Extração de óleo Essencial e Extração da Bixina Óleos essenciais �Óleos essenciais são misturas complexas � Conceitos relacionados com a prática: solubilidade, forças intermoleculares, reações ácido-base e métodos de extração. �Óleos essenciais são misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas, geralmente odoríferas e líquidas. Essas substâncias pertencem à classe dos terpenos (monoterpenos, sesquiterpenos e raramente diterpenos). Constituintes químicos encontrados em óleos essenciais Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Constituintes químicos majoritários em óleos essenciais �Alguns óleos essenciais apresentam um constituinte químico majoritário. Por exemplo, no óleo essencial do capim santo (Cymbopogon citratus) o constituinte principal é o citral (neral + geranial); no eucalipto limão (Eucalyptus citriodora) o constituinte majoritário é o citronelal, no eucalipto medicinal (Eucalyptus tereticornis) o principal constituinte é o eucaliptol, enquanto na casca da laranja (Citrus sinensis) é o limoneno. CHO CH3 Citral E: geranial Limoneno Eucaliptol Citronelal Z: neral (Citrus sinensis) é o limoneno. O CHO : geranial Limoneno Eucaliptol Citronelal Extração de óleos essenciais Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa A hidrodestilação é uma técnica bastante utilizada na obtenção de óleos essenciais. Aparato tipo Clavenger (Doseador) Sistema de hidrodestilação Material botânico + H2O destilada Extração de óleos essenciais Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Óleo/H2O Separação do óleo Sol. Aquosa (Decocto) Desprezada Óleo/água residual 1. Na2SO4 2. Filtração Óleo essencial CG/EM Identificação Sistema de hidrodestilação O Cromatograma do óleo essencial de L. alba QIII Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Utilização de testes químicos na identificação de constituintes majoritários de óleos essenciais � Testes qualitativos em que mudanças no meio reacional (formação de ppt, mudança de coloração, etc) são observadas, podem ser empregados na identificação de grupos característicos (grupos funcionais) de compostos orgânicos. �Cada teste é baseado na reação química que cada grupo funcional pode sofrer.pode sofrer. Br2, CCl4 (vermelho) Br Br incolor C=C H2O C C OHOH + + (violáceo) MnO4 MnO2 (precipitado marron) � Teste de bromo � Teste de Bayer � Teste da 2,4-dinitrofenil-hidrazina R(H)R O NO2 NH NH2 NO2 + Cetona ou aldeído 2,4-dinitrofenil-hidrazina NO2 NH NO2 N R(H) R Hidrazona (ppt amarelo ou vermelho) Considerações gerais sobre extração líquido-líquido �Extração ou Partição líquido-líquido: técnica de separação que consiste na transferência de um soluto de um solvente para outro em um sistema de dois solventes imiscíveis. �Vidraria utilizada: funil de separação Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa funil de separação ou de decantação. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa �Coeficiente de partição ou de distribuição (k): estabelece a razão das concentrações do soluto em cada camada quando o equilíbrio de fases é estabelecido entre os dois solventes imiscíveis. C2 C1 K = C1 C1: concentração do soluto no solvente 1 C2: concentração do soluto no solvente 2 Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa �Coeficiente de partição oude distribuição (k): Um Exemplo: K = 10 5,0 g de soluto orgânico em 100 mL de água (solvente 1) 50 mL de éter etílico como solvente extrator (solvente 2) Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa �No processo de partição é mais eficiente fazer extrações sucessivas pequenas do que uma única extração com um volume grande de solvente. ATENÇÃO!!! �Um exemplo: 3 extrações com 50 mL de solvente extrator é mais eficiente do que 1 extração com 150 mL Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa ATENÇÃO!!! �Durante a extração líquido-líquido pode ocorrer a formação de emulsões (suspensão coloidal de um líquido em outro). Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Extração líquido-líquido e obtenção da bixina Bixina Bixa orellana (urucum) Bixina Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Prática III Recristalização e Determinação do Ponto de Fusão � Produtos reacionais ou de origem sintética: Geralmente são impuros e � Conceitos relacionados com a prática: solubilidade, propriedades físicas (p.f.), métodos de purificação e pureza de compostos orgânicos. sintética: Geralmente são impuros e precisam ser purificados por meio de técnicas adequadas. �Cristalização/recristalização: Técnica utilizada na purificação de sólidos, que consiste na dissolução do material em um solvente a quente (ou em uma mistura de solventes) e o resfriamento lento da solução. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa �Solvente adequado para uma recristalização: um passo muito importante Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa �Metodologia experimental da recristalização Algodão Filtração rápida Dissolução a quente Cristalização Secagem pesagem Filtração a vácuo Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Determinação do p.f. da acetanilida � Um composto puro tem um ponto de � Ponto de fusão (p.f.): Corresponde ao intervalo de temperatura em que uma substância passa da fase sólida para a fase líquida. � Um composto puro tem um ponto de fusão bem definido. Para compostos orgânicos puros, o ideal é uma faixa de fusão de 1 a 2°C. � A maioria dos compostos orgânicos funde em uma temperatura inferior a 350°C. Universidade Federal do Ceará Dpto. de Q. Orgânica e Inorgânica Disciplina: Química Orgânica I - Laboratório- Prof.: Geraldo Barbosa Metodologia utilizada na determinação do p.f. � Determinação do p.f. pelo método capilar: é realizado em tubos de vidro com ±1 mm de diâmetro, fechado em uma das extremidades. Equipamentos utilizados para determinação do p.f.
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