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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS INSTITUTO DE QUÍMICA APOSTILA DE QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL II – QO-620 – QUÍMICA 1º SEMESTRE DE 2009 Prof. Dr. - Paulo Miranda (coordenador) Prof. Dr. - Raquel Marques Braga (1º bimestre) Prof. Dr. - Cláudio Francisco Tormena (2º bimestre) PED B - Euzébio Guimarães Barbora PED C - Alane Azevedo Pinto PED C - Helen Graci Coelho de Menezes Dias Horários Local Sábados 9h00min às 10h00min LQ-01 ou LQ-07 Sábados 10h00min às 12h00min LQ-07 Sábados 14h00min às 17h00min LQ-07 MMIX 2 PRIMEIRA PARTE 1. Considerações iniciais. 3 2. Aulas. 4 3. Caderno de laboratório. 4 4. Entrega de amostras. 5 5. Relatório. 5 6. Avaliação. 7 7. Segurança no laboratório. 8 8. Normas e procedimentos no laboratório. 8 9. Material de vidro de cada grupo. 9 10. Material que cada grupo deve providenciar. 10 11. Bibliografia recomendada para o acompanhamento do curso. 10 12. Calendário. 12 SEGUNDA PARTE 13. Ensaios preeliminares na classificação dos compostos orgânicos. 14 14. Aplicação de testes para grupos funcionais específicos. 17 15. Preparação de derivados. 22 16. Descrição de alguns ensaios escolhidos 22 3 PRIMEIRA PARTE 1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS A QO-620 (Química Orgânica Experimental II para o Bacharelado e a Licenciatura em Química) é uma das disciplinas fundamentais para a formação de um profissional em Química. Representa um dos primeiros contatos do corpo discente com técnicas de síntese orgânica multipasso, e com a determinação de estruturas orgânicas por ensaios de gota (via úmida). Esta disciplina oferece condições para o aluno aprimorar e ampliar seus conhecimentos na preparação, isolamento e caracterização de moléculas orgânicas correlacionando estruturas, propriedades, reatividades relativas e transformações de grupos funcionais das substâncias em estudo. Desta maneira o aluno tem uma visão de alguns processos passíveis de aplicação em indústrias e laboratórios de pesquisa. A síntese orgânica multipasso é um tópico fundamental dentro da química orgânica, já que permite a construção de moléculas com diversos níveis de complexidade. Além de racionalizar uma sequência lógica de etapas experimentais visando obter os melhores rendimentos possíveis, compreendendo aspectos da reatividade das moléculas e da seletividade dos processos empregados, precisa-se também ter atenção ao grau de pureza e à escala da reação. Através da síntese orgânica nossa sociedade conseguiu acesso a substâncias que melhoraram a nossa qualidade de vida, como por exemplo, fármacos e defensívos agrícolas cada vez mais seletivos, novos materias com propriedades otimizadas, e aditivos para a redução do consumo e de emissões de combustíveis. Nesta disciplina serão estudados alguns casos com a finalidade de apresentar ao corpo discente a visão ampla que um químico orgânico sintético tem que possuir para lidar com sistemas reais na produção em grande escala. O desenvolvimento de ensaios de gota na análise de compostos orgânicos deve- se em grande parte ao trabalho de Fritz Fiegl realizado na primeira metade do século passado, aqui mesmo no Brasil. A metodologia tradicional para a identificação sistemática de compostos orgânicos foi reduzida significativamente com o advento das modernas técnicas espectroscópicas de análise. Todavia, o desenvolvimento de novas técnicas de análise por ensaios de gota, cada vez mais seletivas e sensíveis, encontra cada vez mais aplicação por serem passíveis de serem econômicas, simples e poderem ser produzidas em larga escala e de forma padronizada para a construção de “kits” de identificação. Como exemplos desta tendência podemos citar os cada vez mais comuns “kits” para determinação de glicose no sangue, o de detecção de vestígios de sangue nas “cenas de crime” pelos peritos, o de embriagez, e o de detecção de hormônios na urina para o controle de dopagem de esportistas e de gravidez. 4 2. AULAS a) Aulas teóricas: Quando necessárias, as aulas teóricas serão ministradas nos sábados às 9h00min, na sala LQ-01. Nesse período serão discutidos aspectos teóricos e experimentais importantes do experimento a ser realizado, e dadas instruções que não constam da bibliografia, além de serem ministradas algumas aulas sobre temas relevantes para a disciplina. b) Aulas de laboratório e testes: Em cada aula será realizado um teste escrito de aproximadamente 20 minutos baseado nas aulas teóricas anteriores, no material bibliográfico e no experimento da semana. Haverá uma tolerância de 15 minutos para atrasos tanto nas aulas teóricas, experimentais, testes ou provas. Após este período não será mais permitida a entrada do aluno. O relatório do experimento anterior deverá ser entregue antes do início das atividades de laboratório. 3. CADERNO DE LABORATÓRIO Cada aluno deverá ter um Caderno de Laboratório exclusivo para a disciplina. Neste caderno deverão constar todas as informações necessárias para a execução e compreensão do experimento a ser realizado. A sequência de atividades experimentais a serem desenvolvidas na aula deverá estar registrada no Caderno de Laboratório, a saber: 1. Título do experimento e data. 2. Procedimento e desenho da aparelhagem (quando pertinente). 3. Tabelas contendo as propriedades físicas e químicas dos principais reagentes e produtos (pontos de ebulição e fusão, densidade, toxicidade, etc). 4. As reações a serem executadas. 5. A descrição da estequiometria e do rendimento teórico (quando pertinente). 6. Fluxograma descrevendo as sequências das operações a serem executadas. 7. Observações e comentários. 8. Bibliografia. O caderno de laboratório é individual e é uma exigência do curso. A ele será atribruído 20% da nota do laboratório (NL, ver item 6) do aluno. Não será permitido a realização do experimento sem o carderno com a descrição do experimento correlacionado. 5 4. ENTREGA DAS AMOSTRAS Todo produto obtido deverá ser colocado em frascos e rotulado. O rótulo deverá especificar: 1. O nome da substância; 2. RA e nomes dos componentes do grupo; 3. Massa e propriedades físicas e químicas (pontos de ebulição e fusão, densidade, toxicidade, etc). 5. RELATÓRIO Após a realização de cada série de experimentos cada aluno, ou equipe de alunos dependendo do caso, elaborará um Relatório no qual deverá constar obrigatoriamente, e na seqüência indicada abaixo, os seguintes itens: 1. Título do experimento. 2. Nomes dos autores e RA. 3. Resumo (máximo 10 linhas). 4. Introdução. 5. Parte experimental: procedimento sucinto, quantidades em gramas, mililitros e número de móis, rendimento, constantes físicas-ponto de fusão, faixa de destilação, etc. 6. Resultados e discussão. 7. Conclusão. 8. Bibliografia. 9. Anexos (quando pertinente). Sumário - Descrição suscinta dos resultados obtidos, com a finalidade de dar a idéia global do que foi feito sem a necessidade da leitura de todo o relatório. (Valor: 1,5 ponto). Parte Experimental - Descrição precisa dos procedimentos utilizados, informando todos os dados importantes como quantidades de reagentes e solventes, tempo e temperatura das reações, métodos de extração, purificação e identificação dos produtos obtidos, propriedades químicas e propriedades físicas utilizando o Sistema Internacional de Unidades. (Valor: 3,0 pontos). Resultados e discussão - Descrição detalhada dos resultados obtidos e da sequência de eventos realizadas em função de cada resultado anterior. (Valor: 5,0 pontos). Bibliografia - Lista de livros ou obras de referência e artigos de revistas utilizados na confecção do relatório. Esta deve ser apresentada de acordo com as normas internacionaisou da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) (Valor: 0,5 ponto). 6 Anexos - Tabelas, figuras e esquemas considerados importantes para o esclarecimento da discussão, devidamente numerados e com legendas explicativas. RELATÓRIOS DE ANÁLISE ORGÂNICA (PRIMEIRA PARTE): RELATÓRIOS DOS TESTES COM PADRÕES Esta etapa da disciplina apresentará ao aluno os ensaios mais comuns empregados na caracterização de substâncias orgânicas pela via úmida. O aluno deverá realizá-los com padrões, positivos e negativos, para se habituar com a técnica e com possíveis problemas que possam surgir. Esta etapa tem como objetivo preparar o aluno para os desafios maiores com os quais será defrontado na análise de substâncias desconhecidas. Este relatório deverá seguir o padrão descrito acima, será individual, e terá como data limite de sua entrega o dia 04 de abril de 2009. RELATÓRIOS DAS ANÁLISES DAS AMOSTRAS DESCONHECIDAS Nesta etapa o aluno aplicará os conhecimentos adquiridos anteriormente na análise de substâncias orgânicas desconhecidas. O aluno deve estar atento à aplicação da técnica e ao direcionamento de seu raciocínio analítico para não excluir possibilidades da presença de grupos funcionais antes do tempo, ou se equivocar com “falsos positivos” ou “falsos negativos”. O aluno deverá preparar um ou dois derivados sólidos conhecidos, se possível, de cada substância para confirmar as suas hipóteses. Este relatório deverá seguir o padrão descrito acima, será individual, e terá como data limite de sua entrega o dia 09 de maio de 2009. RELATÓRIOS DOS PROJETOS DE SÍNTESE (SEGUNDA PARTE) Nesta etapa os alunos se agruparão para a execução de dois projetos de síntese contendo várias etapas a serem propostos pelos professores. Será necessária a confecção de um relatório para cada projeto, e estes relatórios deverão seguir o padrão descrito acima e serão feitos pela equipe. O primeiro relatório deverá ser entregue no dia 30 de maio de 2009 e o segundo no dia 04 de julho de 2009. 7 6. AVALIAÇÃO Na avaliação do desempenho do aluno na disciplina QO-620 serão considerados as notas dos relatórios, caderno, testes e provas. Datas das PROVAS e EXAMES: 1a PROVA: 09/05/2009. 2a PROVA: 04/07/2009. EXAME: 18/07/2009. OBS: Para maiores detalhes ver o item número 12. Avaliação: Média de Relatórios: RM Média do Caderno: CM Nota do Laboratório: LN Média dos Testes: TM Média das Avaliações: AM Média Geral: GM Média Final: FM 1o) A nota do laboratório será dada pela relação: ( ) ( )[ ] 5 14 ×+×= CRL MMN 2o) E a média geral será dada pela relação: ( ) ( ) ( )[ ] 4 211 ×+×+×= ATLG MMNM Se GM ≥ 5,0 e LN ≥ 5,0 → Aprovado e GF MM = Entretanto, se GM < 5,0 ou LN ≥ 5,0 → Exame 3o) Ou seja, se LN < 5,0 → Exame, mesmo que GM ≥ 5,0 4o) Se GM ou LN < 5,0 → Realiza-se o Exame final (Exame), e a média final será dada por: ( ) 2 Exame+= GF MM FM ≥ 5,0 → Aprovado FM < 5,0 → Reprovado 8 7. SEGURANÇA NO LABORATÓRIO O aluno deve ler com atenção as referências bibliográficas relacionadas abaixo e consultá-las sempre que for necessário. A segurança do aluno e de seus colegas depende de sua conduta no transcorrer das aulas de laboratório. Portanto, as instruções e recomendações sobre o procedimento no laboratório devem ser seguidas rigorosamente. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA SOBRE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO: 1. Pavia, D. L., Lampman, G. M., Kriz, G. S. e Engel, R. G., "Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Microscale Approach", Saunders College Publishing, 1a edição, 5a impressão, Orlando, 1990. Páginas 4 a 12. 2. National Research Council, “Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals”, National Academy of Science, 1a edição, 3a impressão, Washington, D.C., 2000. 3. Muir, G. D., "Hazards in the Chemical Laboratory", The Royal Chemical Society, 2a edição, Londres, 1977. 4. Baccan, N. e Barata, L. E. S., “Manual de segurança para o Laboratório Químico”, IQ-UNICAMP, 1982. 8. NORMAS DE PROCEDIMENTO NO LABORATÓRIO a. Observar as normas e procedimentos de segurança; b. Uso obrigatório de avental; c. Usar óculos de segurança; d. Guardar o material de vidro limpo; e. Usar luvas de boracha durante a lavagem de material; f. Utilizar sabão ou detergente na lavagem de material e, se for necessário, enxaguar com etanol; g. Secar em estufa apenas o material de vidro necessário; h. Identificar sempre o material que for colocado em estufa; i. O material específico recebido para determinado experimento deve ser devolvido limpo e em condições de uso; j. Não deixar material sobre a bancada após o término da aula; k. Não deixar seus pertences (livros, bolsas, casacos, etc.) sobre a bancada. Bolsas, casacos etc. deverão ser guardados nos armários localizados na entrada do laboratório; 9 l. Não fumar, beber ou comer no laboratório; m. Não deixar o experimento em execução desacompanhado; n. Providenciar a limpeza do piso ou do balcão no caso de queda de material (chamar o técnico, se for necessário); o. Em caso de acidente avisar imediatamente os professores ou técnicos; p. Todos os resíduos de reação deverão ser colocados em frascos apropriados. O descarte de resíduos deve ser feito nos frascos destinados a essa finalidade e nunca na pia. Observar que há distinção entre substâncias cloradas e não cloradas e outros resíduos de reação; q. Usar balança analítica somente quando for estritamente necessário. Existem balanças semi-analíticas à disposição; r. Manter o local de trabalho limpo e organizado; s. Comportar-se convenientemente no laboratório; t. Não falar no telefone celular dentro do laboratório; u. Sob hipótese alguma sentar-se sobre as bancadas; v. Usar preferencialmente roupas de algodão. Nunca vestir material sintético. Não serão permitidos bermudas, saias, ou qualquer outra vestimenta que não proteja corretamente o corpo; w. É obrigatório o uso de crachá no laboratório; x. Utilizar sapatos fechados e, no caso de cabelo comprido, este deverá estar preso; y. A nota final somente será fornecida após o acerto dos armários. Caso contrário o aluno realizará o exame; z. A equipe que causar qualquer incidente o no laboratório por falta de cuidado ou negligência durante a execução do experimento terá nota zero em todas as atividades da semana, ou seja, nas notas de caderno e do teste. 9. MATERIAL DO VIDRO DE CADA GRUPO Na primeira aula de laboratório cada grupo receberá um conjunto de materiais de vidro para a execução dos experimentos. O material deverá ser conferido com a listagem fornecida e lavado. Esse conjunto de materiais deverá ser devolvido integralmente no final do semestre, de acordo com as normas estipuladas pelo CONSELHO INTERDEPARTAMENTAL DO INSTITUTO DE QUIMICA. A nota final da equipe somente será fornecida após o acerto do seu armário. Caso contrário os alunos realizarão o exame. 10 10. MATERIAL QUE CADA GRUPO DEVE PROVIDENCIAR a. Um cadeado com duas chaves para o armário (um por grupo). b. Um cadeado para cada aluno (armários na entrada do laboratório para os pertences individuais). c. Espátula metálica e pinça. d. Luvas de boracha. e. Toalha. f. Caneta para escrever em vidro. g. Avental (uso individual). OBS: Os armários na entrada do laboratório são para guardar bolsas, roupas e livros. Estes armários devem ser desocupados no final da aula. 11. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA PARA ACOMPANHAMENTO DO CURSO LIVROS TEXTO: 1. Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S. e Engel, R. G. "Introduction to Organic Laboratory Techniques: A MicroscaleApproach", Saunders College Publishing, 1a edição, 5a impressão, Orlando, 1990. Parte 3, páginas 447 a 511. 2. Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S. e Engel, R. G. "Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Microscale Approach", Saunders College Publishing, 3a edição, 1a impressão, Orlando, 1999. Parte 5, páginas 427 a 468. 3. Shriner, R. L.; Hermann, C. K. F.; Morrill, T. C.; Curtin, D. Y. e Fuson, R. C. “The Systematic Identification of Organic Compounds”, John Wiley & Sons Inc., 8a edição, New Jersey, 2004. 4. Feigl, F. e Anger, V. “Pruebas a la Gota em Analisis Orgánico”, Editorial El Manual Moderno S. A., 7a edição, México D. F., 1978. 5. Vogel, A. I. “Elementary Practical Organic Chemistry. Part 2: Qualitative Organic Analysis”, Longman, 2a edição, Londres, 1966. 6. Vogel, A. I. “Textbook of Practical Organic Chemistry”, Longman, 4a edição, 3a impressão, Londres, 1981. 11 BIBLIOGRAFIA SUPLEMENTAR: 1. Lide, D. R. “Handbook of Chemistry and Physics", C. R. C. Press, 84a edição, Boca Raton, 2004. 2. Clayden, J; Greeves, N.; Warren, S. e Wothers, P. “Organic chemistry”, 1a edição, Oxford University Press, Florença, 2001. 3. McMurry, J. “Organic chemistry”, 5a edição, Brooks & Cole, Pacific Groove, 2000. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA SOBRE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO: 1. Pavia, D. L., Lampman, G. M., Kriz, G. S. e Engel, R. G., "Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Microscale Approach", Saunders College Publishing, 1a edição, 5a impressão, Orlando, 1990. Páginas 4 a 12. 2. National Research Council, “Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals”, National Academy of Science, 1a edição, 3a impressão, Washington, D.C., 2000. 3. Muir, G. D., "Hazards in the Chemical Laboratory", The Royal Chemical Society, 2a edição, Londres, 1977. 4. Baccan, N. e Barata, L. E. S., “Manual de segurança para o Laboratório Químico”, IQ-UNICAMP, 1982. 12 12. CALENDÁRIO – QO-620 - 1º SEMESTRE DE 2009 DIA HORA LOCAL ASSUNTO 07/03 9h00min às 10h00min LQ-01 Apresentação do curso – Aula teórica 07/03 10h00min às 12h00min LQ-01 Apresentação do curso – Aula teórica 07/03 12h00min às 17h00min LQ-07 Apresentação do curso – Entrega das amostras 14/03 9h00min às 10h00min LQ-01 Primeiro teste 14/03 10h00min às 12h00min LQ-07 Teste com padrões (Aula 1) 14/03 12h00min às 17h00min LQ-07 Teste com padrões (Aula 1) 21/03 9h00min às 10h00min LQ-01 Segundo teste 21/03 10h00min às 12h00min LQ-07 Teste com padrões (Aula 2) 21/03 12h00min às 17h00min LQ-07 Teste com padrões (Aula 2) 28/03 9h00min às 10h00min LQ-01 Terceiro teste 28/03 10h00min às 12h00min LQ-07 Teste com padrões (Aula 3) 28/03 12h00min às 17h00min LQ-07 Teste com padrões (Aula 3) 04/04 9h00min às 10h00min LQ-01 Quarto teste – Entrega do 1º relatório 04/04 10h00min às 12h00min LQ-07 Amostras desconhecidas (Aula 1) 04/04 12h00min às 17h00min LQ-07 Amostras desconhecidas (Aula 1) 11/04 9h00min às 10h00min LQ-01 Não haverá atividades 11/04 10h00min às 12h00min LQ-07 Não haverá atividades 11/04 12h00min às 17h00min LQ-07 Não haverá atividades 18/04 9h00min às 10h00min LQ-01 Quinto teste 18/04 10h00min às 12h00min LQ-07 Amostras desconhecidas (Aula 2) 18/04 12h00min às 17h00min LQ-07 Amostras desconhecidas (Aula 2) 25/04 9h00min às 10h00min LQ-01 Sexto teste 25/04 10h00min às 12h00min LQ-07 Amostras desconhecidas (Aula 3) 25/04 12h00min às 17h00min LQ-07 Amostras desconhecidas (Aula 3) 02/05 9h00min às 10h00min LQ-01 Não haverá atividades 02/05 10h00min às 12h00min LQ-07 Não haverá atividades 02/05 12h00min às 17h00min LQ-07 Não haverá atividades 09/05 9h00min às 10h00min LQ-01 Primeira avaliação – Entrega do 2º relatório 09/05 10h00min às 12h00min LQ-07 Primeiro projeto (Aula 1) 09/05 12h00min às 17h00min LQ-07 Primeiro projeto (Aula 1) 13 16/05 9h00min às 10h00min LQ-01 Sétimo teste 16/05 10h00min às 12h00min LQ-07 Primeiro projeto (Aula 2) 16/05 12h00min às 17h00min LQ-07 Primeiro projeto (Aula 2) 23/05 9h00min às 10h00min LQ-01 Oitavo teste 23/05 10h00min às 12h00min LQ-07 Primeiro projeto (Aula 3) 23/05 12h00min às 17h00min LQ-07 Primeiro projeto (Aula 3) 30/05 9h00min às 10h00min LQ-01 Nono teste – Entrega do 3º relatório 30/05 10h00min às 12h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 1) 30/05 12h00min às 17h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 1) 06/06 9h00min às 10h00min LQ-01 Décimo teste 06/06 10h00min às 12h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 2) 06/06 12h00min às 17h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 2) 13/06 9h00min às 10h00min LQ-01 Não haverá atividades 13/06 10h00min às 12h00min LQ-07 Não haverá atividades 13/06 12h00min às 17h00min LQ-07 Não haverá atividades 20/06 9h00min às 10h00min LQ-01 Décimo primeiro teste 20/06 10h00min às 12h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 3) 20/06 12h00min às 17h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 3) 27/06 9h00min às 10h00min LQ-01 Décimo segundo teste 27/06 10h00min às 12h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 4) 27/06 12h00min às 17h00min LQ-07 Segundo projeto (Aula 4) 04/07 9h00min às 10h00min LQ-01 Segunda avaliação – Entrega do 4º relatório 04/07 10h00min às 12h00min LQ-07 Segunda avaliação – Acerto dos armários 04/07 12h00min às 17h00min LQ-07 Segunda avaliação – Acerto dos armários 11/07 9h00min às 10h00min LQ-01 Não haverá atividades 11/07 10h00min às 12h00min LQ-07 Não haverá atividades 11/07 12h00min às 17h00min LQ-07 Não haverá atividades 18/07 9h00min às 10h00min LQ-01 Exame final 18/07 10h00min às 12h00min LQ-07 Exame final 18/07 12h00min às 17h00min LQ-07 Exame final 14 SEGUNDA PARTE 13. ENSAIOS PREELIMINARES NA CLASSIFICAÇÃO DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS. 13.1 Determinação das constantes físicas e a avaliação da pureza do composto. No caso de um sólido, o ponto de fusão é de fundamental importância. Se este estiver em uma faixa estreita, entre 1 e 2 °C, e se um processo de purificação como a recristalização não o alterar, o composto pode ser considerado como puro. Já no caso de um líquido, deve-se determinar primeiramente o seu ponto de ebulição. Se a maior parte do material destilar em uma faixa razoavelmente curta, algo em torno de 1 a 5 °C, consideramos que a amostra se encontra com um grau de pureza aceitável. A análise do perfil da eluição da amostra na superfície de uma placa de cromatografia em camada delgada com diferentes eluentes também fornece dados sobre a pureza da amostra, sendo uma condição sine qua non para o estabelecimento do critério de pureza. Outras constantes físicas como o índice de refração e a densidade podem vir a ser úteis para a identificação de compostos desconhecidos, principalmente no caso de líquidos. 13.2 Análise qualitativa para heteroátomos. O procedimento que engloba os testes analíticos para elementos como o nitrogênio, halogênios, enxofre, ou mesmo para o fósforo se for necessário, após a mineralização da amostra pela fusão alcalina é conhecido como ensaio de Lassaigne. Este procedimento envolve o tratamento da amostra com sódio fundido, a diluição do produto formado em água, e o ensaio para cada elemento, sozinho ou na presença de outro heteroátomo. A marcha analítica empregada em seguida fornece evidências sobre a presença ou não dos elementos descritos acima na amostra. O ensaio de chama, conhecido por ensaio de Baeyer, que envolve a observação da queima da substância também fornece indícios relevantes sobre a natureza da amostra. Se a amostra se queimar com grande evolução de fuligem tem-se um indício da presença de ligações carbono-carbono duplas na molécula. De forma contrária, se a queima do material se processar sem a evoluçãosignificativa de fuligem, tem-se um indício da ausência de ligações carbono-carbono duplas na molécula. 15 13.3 Estudo do comportamento de solubilidade do composto. O estudo da solubilidade da substância em um número limitado de solventes orgânicos e/ou reativos, quando aplicado de forma lógica, fornece informações valiosas a respeito da presença de determinados grupos funcionais e do tamanho da molécula em estudo, classificando-a em um dos grupos descritos na tabela 1. Emprega-se, usualmente, para este fim o éter etílico, a água e soluções aquosas de bicarbonato de sódio, hidróxido de sódio e ácido clorídrico, além do ácido sulfúrico concentrado na sequência descrita na figura 1. Tabela 1: Grupos de solubilidades das substâncias orgânicas. AS Ácidos fortes solúveis em água Ácidos carboxílicos monofuncionais com até cinco átomos de carbono, ácidos arilsulfônicos, etc. BS Bases solúveis em água Aminas monofuncionais com até seis átomos de carbono. 1S Compostos polares neutros Alcoóis, aldeídos, cetonas, ésteres, nitrilas ou amidas monofuncionais com até cinco átomos de carbono. 2S Compostos iônicos ou polifuncionais Sais de ácidos orgânicos ( +− Na RCO2 , +− Na RSO3 ), hidrocloretos de aminas ( −+ Cl RNH3 ) e compostos polifuncionais com grupos polares (aminoácidos, hidróxiácidos, etc.). 1A Ácidos fortes insolúveis em água Ácidos carboxílicos com seis ou mais carbonos, fenóis com grupos retiradores de elétrons nas posições orto e/ou para, alguns compostos 1,3-dicarbonilados, etc. 2A Ácidos fracos Fenóis, enóis, oximas, imidas, sulfonamidas, tiofenóis, 1,3-dicarbonilados e compostos nitro com hidrogênios α, todos com cinco ou mais átomos de carbono. B Bases insolúveis em água Aminas alifáticas com oito ou mais átomos de carbono, anilinas com apenas um anel aromático ligado no nitrogênio, alguns éteres, etc. N Compostos neutros Alcoóis, aldeídos, cetonas, ésteres, nitrilas ou amidas monofuncionais contendo entre seis e dez átomos de carbono. Éteres, epóxidos, alquenos, alquinos e alguns compostos aromáticos, especialmente os que contém grupos doadores de elétrons. Compostos neutros variados contendo nitrogênio ou enxofre contendo cinco ou mais átomos de carbono. I Composto insolúveis Hidrocarbonetos saturados, haloalcanos, haletos de arila, éteres diarílicos, compostos aromáticos com grupos retiradores de elétrons, etc. 16 Fi gu ra 1 : F lu xo gr am a do s en sa io s pa ra a c la ss ifi ca çã o da s su bs tâ nc ia s or gâ ni ca s em fu nç ão d a so lu bi lid ad e. 17 14. APLICAÇÃO DE TESTES PARA GRUPOS FUNCIONAIS ESPECÍFICOS. Com as evidências acumuladas até o momento é possível criar suspeitas sobre a presença ou a ausência de determinados grupos funcionas. Com a intenção de reduzir ainda mais o universo de possibilidades realizam-se alguns ensaios específicos para determinados grupos funcionais que poderiam estar presentes na molécula. Existe um grande números de ensaios específicos, sendo que a maior parte destes está muito bem descrita na literatura apresentada nesta disciplina. Destacam-se aqui especialmente os livros do Pavia, do Shriner, do Vogel, e do Fiegl. É importante ter em mente que é preciso escolher de modo lógico o(s) teste(s) que será(ão) empregado(s) e evitar a execução de testes desnecessários a fim de se evitar a perda de tempo e a possibilidade de aparecimento de “falsos positivos” como resultado. Também é preciso enfatizar que a escolha dos testes a serem feitos e a interpretação correta dos resultados obtidos exige um conhecimento razoável de química orgânica. Os resultados obtidos em um passo precisam ser anotados, comparados com os demais resultados obtidos até o momento, e avaliados quanto a coerência desta resposta. Atenção especial é necessária às limitações de cada ensaio e o possível efeito de um grupo funcional na resposta do ensaio para um outro grupo funcional, principalmente no caso de substâncias polifuncionais. Nas tabelas 2 e 3 encontram-se listados 50 dos testes mais comuns para grupos funcionais orgânicos em ordem alfabética dos grupos funcionais (tabela 2) e do nome dos testes (tabela 3). Tabela 2: Testes para confirmação de grupo funcional listados por ordem alfabética do grupo funcional. Funções orgânicas Testes para confirmação do grupo funcional Ácidos carboxílicos Formação de anilidas Formação de ésteres Reação com bicarbonato de sódio Reação com nitrato de prata etanólico Ácidos sulfônicos Formação de ácido hidroxâmico Reação com bicarbonato de sódio Alcanos Formação de clatratos com a uréia ou tiouréia (hidrocarbonetos não ramificados) Alcenos Formação de complexos com o iodo Oxidação com permanganato de potássio Reação com água de bromo Reação com bromo Alcinos Detecção de hidrogênio ativo pela reação com sódio metálico (alcinos terminais) Oxidação com permanganato de potássio Reação com bromo Álcoois Detecção de hidrogênio ativo pela reação com cloreto de acetila Detecção de hidrogênio ativo pela reação com sódio metálico Formação do iodofórmio (etanol ou álcoois secundários com metila ligada ao carbono carbinólico) Oxidação com ácido periódico (dióis) 18 Álcoois (cont.) Oxidação com nitrato de cério amoniacal Oxidação de Jones Reação com ácido iodídrico Reação com ácido tricloroisocianúrico Teste de Lucas Aldeídos Formação de hidrazonas Formação de oximas Formação de semicarbazonas Oxidação com ácido periódico (α-hidroxicarbonilado) Oxidação de Jones Reação com ácido tricloroisocianúrico Reação com 4-amino-5-hidrazino-3-tiol-1,2,4-triazol Reação com bissulfito de sódio Reação com cloridrato de 4-rosalina e bissulfito de sódio Teste de Benedict Teste de Fehling Teste de Tollens Aminas Detecção de hidrogênio ativo pela reação com cloreto de acetila Detecção de hidrogênio ativo pela reação com sódio metálico Teste com cloreto de níquel e 2-hidróxi-5-nitrobenzaldeído Teste com cloreto de níquel, dissulfeto de carbono e hidróxido de amônio Teste de Hinsberg Teste de Liebermann Amidas Formação de ácido hidroxâmico Hidrólise alcalina Aminoácidos Formação de complexos com o íon cúprico Reação com ninhidrina Teste de Liebermann Anidridos Formação de ácido hidroxâmico Formação de anilidas Hidrólise Teste de Schötten-Baumann Aromáticos Acoplamento com sal de diazônio Formação de complexos de Meisenheimer (aromáticos muito desativados para SEA) Reação com ácido sulfúrico fumegante Reação com azoxibenzeno e cloreto de alumínio Teste de Le Rosen Carboidratos Detecção de hidrogênio ativo pela reação com cloreto de acetila Detecção de hidrogênio ativo pela reação com sódio metálico Formação de osazonas Oxidação com ácido periódico Reação com ácido tricloroisocianúrico Reação com borax Teste de Benedict Teste de Fehling Teste de Tollens Cetonas Formação de hidrazonas Formação de oximas Formação de semicarbazonas Formação do iodofórmio (metilcetonas) Oxidação com ácido periódico (α-hidroxicarbonilado) 19 Cetonas (cont.) Teste de Benedict (α-hidroxicarbonilado) Teste de Fehling (α-hidroxicarbonilado) Cloreto de sulfonila Formação de ácido hidroxâmico Reação com iodeto de sódio Reação com nitrato de prata etanólico Teste de Hinsberg Compostos nitro Redução com hidróxido ferroso Redução com zinco metálico e cloreto de amônio Ésteres Formação de ácido hidroxâmico Reação com ácido iodídrico Éteres Formação de complexos com o iodo Reação com ácido iodídrico Reação com hexatiocianoferrato de ferroFenóis Acoplamento com sal de diazônio Detecção de hidrogênio ativo pela reação com cloreto de acetila Detecção de hidrogênio ativo pela reação com sódio metálico Oxidação com nitrato de cério amoniacal Oxidação com permanganato de potássio Reação com ácido tricloroisocianúrico Reação com água de bromo Reação com azoxibenzeno e cloreto de alumínio Reação com cloreto férrico e piridina Teste de Liebermann Haletos de acila Formação de ácido hidroxâmico Formação de anilidas Hidrólise Reação com nitrato de prata etanólico Teste de Schötten-Baumann Haletos de alquila Reação com iodeto de sódio Reação com nitrato de prata etanólico Nitrilas Formação de ácido hidroxâmico (de um ácido carboxílico empregado como reagente) Hidrólise alcalina Sulfonamidas Fusão com hidróxido de sódio Tabela 3: Testes para confirmação de grupo funcional listados por ordem alfabética do teste. Testes para confirmação do grupo funcional Funções orgânicas Acoplamento com sal de diazônio Aromáticos Fenóis Detecção de hidrogênio ativo pela reação com cloreto de acetila Álcoois Aminas Carboidratos Fenóis Detecção de hidrogênio ativo pela reação com sódio metálico Alcinos Álcoois Aminas Carboidratos Fenóis 20 Formação de ácido hidroxâmico Ácidos sulfônicos Amidas Anidridos Cloreto de sulfonila Ésteres Haletos de acila Nitrilas Formação de anilidas Ácidos carboxílicos Anidridos Haletos de acila Formação de clatratos com a uréia ou tiouréia Alcanos Formação de complexos com o iodo Alcenos Éteres Formação de complexos com o íon cúprico Aminoácidos Formação de complexos de Meisenheimer Aromáticos Formação de ésteres Ácidos carboxílicos Formação de hidrazonas Aldeídos Cetonas Formação de osazonas Carboidratos Formação de oximas Aldeídos Cetonas Formação de semicarbazonas Aldeídos Cetonas Formação do iodofórmio Álcoois Cetonas Fusão com hidróxido de sódio Sulfonamidas Hidrólise Anidridos Haletos de acila Hidrólise alcalina Amidas Nitrilas Oxidação com ácido periódico Álcoois Aldeídos Carboidratos Cetonas Oxidação com nitrato de cério amoniacal Álcoois Fenóis Oxidação com permanganato de potássio Alcenos Alcinos Fenóis Oxidação de Jones Álcoois Aldeídos Reação com 4-amino-5-hidrazino-3-tiol-1,2,4-triazol Aldeídos Reação com ácido iodídrico Álcoois Ésteres Éteres Reação com ácido sulfúrico fumegante Aromáticos Reação com ácido tricloroisocianúrico Álcoois Aldeídos Carboidratos Fenóis 21 Reação com água de bromo Alcenos Fenóis Reação com azoxibenzeno e cloreto de alumínio Aromáticos Fenóis Reação com bicarbonato de sódio Ácidos carboxílicos Ácidos sulfônicos Reação com bissulfito de sódio Aldeídos Reação com borax Carboidratos Reação com bromo Alcenos Alcinos Reação com cloreto férrico e piridina Fenóis Reação com cloridrato de 4-rosalina e bissulfito de sódio Aldeídos Reação com hexatiocianoferrato de ferro Éteres Reação com iodeto de sódio Cloreto de sulfonila Haletos de alquila Reação com ninhidrina Aminoácidos Reação com nitrato de prata etanólico Ácidos carboxílicos Cloreto de sulfonila Haletos de acila Haletos de alquila Redução com hidróxido ferroso Compostos nitro Redução com zinco metálico e cloreto de amônio Compostos nitro Teste com cloreto de níquel e 2-hidróxi-5-nitrobenzaldeído Aminas Teste com cloreto de níquel, dissulfeto de carbono e hidróxido de amônio Aminas Teste de Benedict Aldeídos Carboidratos Cetonas Teste de Fehling Aldeídos Carboidratos Cetonas Teste de Hinsberg Aminas Cloreto de sulfonila Teste de Le Rosen Aromáticos Teste de Liebermann Aminas Aminoácidos Fenóis Teste de Lucas Álcoois Teste de Schötten-Baumann Anidridos Haletos de acila Teste de Tollens Aldeídos Carboidratos 22 15. PREPARAÇÃO DE DERIVADOS. Neste ponto, se os ensaios para grupos funcionais foram bem realizados, as evidências acumuladas permitem reduzir consideravelmente o universo de possibilidades. Entretanto, algumas possibilidades ainda não podem ser descartadas por completo. A caracterização inequívoca da amostra somente será feita se for possível obter um ou dois derivados sólidos da amostra e comparar as propriedades físicas e químicas destes derivados com as dos produtos da mesma reação feita com as demais substâncias possíveis. 16. DESCRIÇÃO DE ALGUNS ENSAIOS ESCOLHIDOS. ATENÇÃO: ENCONTRAM-SE RELACIONADOS ABAIXO ALGUNS POUCOS ENSAIOS A SEREM REALIZADOS NOS EXPERIMENTOS DE ANÁLISE ORGÂNICA. OS EXEMPLOS SELECIONADOS NÃO CONTEMPLAM TODO O UNIVERSO DE ENSAIOS POSSÍVEIS, NEM AS VARIAÇÕES EXISTENTES PARA UM DADO ENSAIO. A ÚNICA RAZÃO DELES ESTAREM AQUI É A FACILITAÇÃO DO ACESSO AO MATERIAL PELO CORPO DISCENTE. RECOMENDA-SE FORTEMENTE QUE OS ALUNOS CONSULTEM A LITERATURA SUGERIDA NA BUSCA DE OUTROS ENSAIOS OU VARIANTES. EM ESPECIAL DESTACAM-SE AS OBRAS DO PAVIA, DO SHRINER, DO FEIGL, E DO VOGEL; TODAS DISPONÍVEIS NA BIQ. 16.1) OBTENÇÃO DO LICOR DE LASSAIGNE (FUSÃO ALCALINA). Colocar aproximadamente 10 mg (ou 5 gotas) da amostra desconhecida e um pedaço de sódio metálico (CUIDADO!) recém cortado com aproximadamente 50 mg em um tubo de ensaio de de 100 mm ? 13 mm. Aquecer o tubo em bico de Bunsen até avermelhar o fundo (CUIDADO!). Resfriar o tubo até a temperatura ambiente e colocar poucas gotas de etanol (CUIDADO!), com agitação, para garantir a destruição de qualquer sódio metálico remanescente. Quando não houver mais evolução de gás adicionar 2 mL de água destilada, aquecer e filtrar a solução. Usar o filtrado, que deverá estar incolor, para os ensaios específicos de presença de elementos. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTRAS VARIANTES DESTE PROCEDIMENTO. 23 16.1.1) ENSAIO PARA PRESENÇA DE NITROGÊNIO. Ajustar o pH de 1 mL de licor de Lassaigne para 13, se necessário utilizar hidróxido de sódio 5%. Adicionar duas gotas de solução de sulfato ferroso amoniacal e duas gotas de solução de fluoreto de potássio 30% à solução. Aquecer à ebulição por 30 segundos. Acidificar a solução quente pela adição de ácido sulfúrico 30% (CUIDADO!), gota-a-gota, até que o precipitado de hidróxido de ferro se dissolva. A formação de um precipitado azul, o Azul da Prússia, sugere a presença do elemento nitrogênio na amostra. A formação de uma solução azul-esverdeada, ao invés do precipitado azul, indica que a decomposição original com o sódio foi incompleta. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTRAS VARIANTES DESTE PROCEDIMENTO. 16.1.2) ENSAIO PARA PRESENÇA DE ENXOFRE. Acidificar 1 mL do licor de Lassaigne com ácido acético. Adicionar duas gotas de solução de acetato de chumbo(II) 1%. A formação do sulfeto de chumbo, como um precipitado preto, sugere a presença do elemento enxofre na amostra. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTRAS VARIANTES DESTE PROCEDIMENTO. 16.1.3) ENSAIO PARA PRESENÇA DE HALOGÊNIOS. Acidificar 2 mL do licor de Lassaigne com ácido ácido nítrico 5% em uma capela bem ventilada (CUIDADO!). Aquecer brandamente a solução até a fervura. Resfriar a solução acidificada e adicionar três gotas de solução 0,1 mol⋅L-1 de nitrato de prata. Adicionar mais algumas gotas de nitrato de prata até que a precipitação cesse. Se houver apenas um único halogênio na amostra, a coloração do haleto de prata formado é um indício da natureza do halogênio: o cloreto de prata é branco, o brometo de prata é amarelo pálido, e o iodeto de prata é amarelo. Quando em mistura, estes haletos podem ser diferenciados por sua solubilidade em hidróxido de amônio 5%. Ao adicionar 2 mL de solução de hidróxido de amônio 5% aoprecipitado o cloreto de prata será solúvel, o brometo de prata será parcialmente solúvel e o iodeto de prata será insolúvel. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTRAS VARIANTES DESTE PROCEDIMENTO. 16.2) ENSAIOS DE SOLUBILIDADE. ATENÇÃO: AS AMOSTRAS SÓLIDAS PRECISAM SER FINAMENTE PULVERIZADAS PARA AUMENTAR A VELOCIDADE DA RESPOSTA. SE O SÓLIDO APARENTEMENTE FOR INSOLÚVEL EM 24 SOLVENTES NÃO REATIVOS, NA ÁGUA OU EM ÉTER ETÍLICO, É ACONSELHÁVEL AQUECER BRANDAMENTE A SOLUÇÃO EM BANHO-MARIA. SE O SÓLIDO SE DISSOLVER A QUENTE ESTA CARACTERÍSTICA DEVE SER LEVADA EM CONSIDERAÇÃO. ENSAIOS COM SOLVENTES COMUNS. Colocar aproximadamente 5 mg (ou 2 gotas) da amostra em um tubo de teste pequeno e adicionar 0,75 mL do solvente em pequenas porções (água, éter etílico e soluções de NaHCO3, NaOH e HCl). Agitar vigorosamente após a adição de cada porção, mantendo a mistura na temperatura ambiente. A sequencia dos solventes investigados neste ensaio deve ser a mesma que a apresentada na figura 1 da página 16. ENSAIOS COM O ÁCIDO SULFÚRICO CONCENTRADO. Colocar 0,6 mL de ácido sulfúrico concentrado em um tubo de teste e adicionar aproximadamente 5 mg (ou 2 gotas) da amostra desconhecida (CUIDADO!). Para objetivos de classificação, as amostras que reagirem com o ácido e produzirem calor ou mudança de coloração serão classificadas como “solúveis”, mesmo que a amostra aparentemente não se dissolva por completo. Este comportamento deverá ser levado em consideração na descrição do resultado. ENSAIOS COM O PAPEL DE TORNASSOL. Colocar aproximadamente 5 mg (ou 2 gotas) da amostra em um tubo de teste pequeno e adicionar 0,75 mL de água. Agitar vigorosamente e, com o auxílio de um bastão de vidro, colocar uma gota desta solução tanto no papel de tornassol azul como no vermelho. Se a amostra for solúvel e ambos papéis de tornassol adquirirem coloração vermelha a substância será classificada como SA, se ambos ficarem azuis a substância será classificada como SB, e se ambos permanecerem como antes a substância será classificada como S1. 16.3) ENSAIO PARA GRUPOS FUNCIONAIS ESPECÍFICOS. 16.3.1) ENSAIO PARA ALCENOS E ALCINOS. Adicionar 0,1 g (ou 0,1 mL) da amostra a um microtubo limpo e seco com 2 mL de cloreto de metileno. Adicionar gota-a-gota uma solução de 5% de bromo em cloreto de metileno, com agitação, até que a cor do bromo persista. O resultado positivo consiste no desaparecimento da cor, mesmo após a adição de várias gotas do reagente, sem a 25 formação de brometo de hidrogênio. Este ácido pode ser detectado pela mudança de cor de um papel de tornassol azul umedecido colocado na borda do tubo. ATENÇÃO: Não deixe a solução orgânica entrar em contato com o papel de tornassol. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA ALDEÍDOS. 16.3.2) ENSAIO PARA AROMÁTICOS. Colocar poucos cristais (ou uma gota) da amostra em um vidro de relógio limpo e seco e pingar aproximadamente 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado (CUIDADO!). Anotar a cor desenvolvida. Em um segundo vidro de relógio, colocar poucos cristais (ou uma gota) da amostra em um vidro de relógio limpo e pingar uma gota de solução de formol e 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado (CUIDADO!). O aparecimento de coloração distinta da desenvolvida com a adição do ácido sulfúrico apenas sugere a presença de núcleo aromático na amostra desconhecida. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA AROMÁTICOS. 16.3.3) ENSAIO PARA GRUPO NITRO. Adicionar 10 mg (ou 5 gotas) da amostra desconhecida em 1 mL de solução de sulfato ferroso amoniacal em um microtubo. Adicionar em seguida 0,7 mL da solução etanólica de hidróxido de potássio. O aparecimento de um precipitado avermelhado sugere a presença de grupos oxidantes (nitro, por exemplo) na amostra desconhecida. ATENÇÃO: Realizar um ensaio em branco para descontar a oxidação do reagente pela atmosfera. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA GRUPO NITRO. 16.3.4) ENSAIO PARA ÉSTERES, ANIDRIDOS OU HALETOS DE ACILA. ENSAIO PREELIMINAR: Dissolver poucos cristais (ou uma gota) da amostra em um microtubo com 1 mL de etanol 95%. Adicionar 1 mL de solução 1 mol⋅L-1 de ácido clorídrico e uma gota de solução 5% de cloreto de ferro(III) e observar a cor. Se ocorrer a formação de uma coloração permante laranja, vermelha, azul ou violeta o teste descrito a seguir não é aplicável. A adição de uma quantidade muito grande de ácido clorídrico previne a formação de complexos de fenóis e enóis com o ferro. ENSAIO PARA ÉSTERES: Aquecer até a ebulição uma solução de poucos cristais (ou uma gota) da amostra em um microtubo com 1 mL de solução 0,5 mol⋅L-1 de cloridrato de hidroxilamina em etanol 95% e 0,2 mL de solução 6 mol⋅L-1 hidróxido de sódio. Após o resfriamento da solução adicionar cuidadosamente 2 mL de solução 1 mol⋅L-1 de ácido 26 clorídrico. Adicionar um pouco de etanol 95% se a solução estiver turva. Adicionar uma gota de solução 5% de cloreto de ferro(III) e observar a cor. Comparar com a cor desenvolvida no ensaio preeliminar. Uma coloração magenta sugere a presença de grupos éster, anidridos ou haletos de acila na amostra desconhecida. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA GRUPOS ÉSTER, ANIDRIDO OU HALETOS DE ACILA. 16.3.5) ENSAIO PARA NITRILAS OU AMIDAS. Solubilizar poucos cristais (ou uma gota) da amostra em uma quantidade mínima de propilenoglicol. Adicionar 2 mL de solução 1 mol⋅L-1 de cloridrato de hidroxilamina em propilenoglicol, 1 mL de solução 1 mol⋅L-1 hidróxido de potássio, e aquecer suavemente até a ebulição. Após o resfriamento da solução adicionar entre 0,5 e 1,0 mL de solução 5% de cloreto de ferro(III) e observar a cor. Uma coloração magenta sugere a presença de grupos amida ou nitrila na amostra desconhecida. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA GRUPOS AMIDA OU NITRILA. 16.3.6) ENSAIO PARA CARBONILADOS. Adicionar 1 mL de etanol 95% em aproximadamente 5 mg (ou 2 gotas) da amostra desconhecida. Adicionar 1 mL da solução etanólica da 2,4-dinitrofenilidrazina e agitar vigorosamente. Se nenhum precipitado se formar imediatamente permitir que a solução descanse por 15 min e observar novamente. A formação de precipitados com cores entre o amarelo e o vermelho é sugestivo da presença da função carbonila na amostra desconhecida. Se necessário o precipitado pode ser recristalizado de etanol 95% e ter o seu ponto de fusão anotado. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA CARBONILADOS. 16.3.7) ENSAIO PARA ALDEÍDOS. Adicionar poucos cristais (ou uma gota) da amostra a um microtubo limpo e seco com 1 mL de reagente de Tollens (AgNO3 + NaOH + NH4OH) recentemente preparado. Se não ocorrer nenhuma reação a frio, aqueça brandamente a solução em banho-maria. ATENÇÃO, pois o aquecimento exagerado pode causar o aparecimento de um “falso positivo”. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA ALDEÍDOS. 16.3.8) ENSAIO PARA ALCÓOIS. 27 Adicionar 2 mL de reagente de Lucas (ZnCl2 + HCl) em um microtubo contendo 0,1 g (ou 0,1 mL) de amostra. Arrolhar o tubo e agitar vigorosamente. Permitir que o tubo descanse por alguns minutos. Notar se houve a formação de uma segunda fase contendo o cloreto de alquila, e quanto tempo foi necessário para a separação das fases. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA ALCÓOIS. 16.3.9) ENSAIO PARA ÁCIDOS CARBOXÍLICOS. ENSAIO PREELIMINAR: Dissolver poucos cristais (ou uma gota) da amostra em um microtubo com 1 mL de etanol 95%. Adicionar 0,1 mL de solução 5% de iodeto de potássio, aquecer em banho maria por 2-3 min, adicionar algumas gotas de uma solução de amido e observara cor. Se ocorrer a formação de coloração azul intensa a amostra contém um grupamento oxidante e o teste descrito a seguir não é aplicável. ENSAIO PARA ÁCIDOS CARBOXÍLICOS: Na ausência de coloração azul até este momento, adicionar 0,1 mL de solução 5% de iodato de potássio e aquecer em banho maria por mais 2-3 min. Adicionar mais algumas gotas da solução de Amido e observar a cor. O aparecimento da coloração azul após a adição do iodato de potássio sugere a presença de um grupamento ácido. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA GRUPOS ÁCIDOS. 16.3.10) ENSAIO PARA ÁCIDOS DICARBOXÍLICOS. ENSAIO PARA ÁCIDOS DICARBOXÍLICOS: Dissolver poucos cristais (ou uma gota) da amostra em uma quantidade igual de resorcinol. Adicionar a esta mistura uma ou duas gotas de ácido sulfúrico concentrado (CUIDADO!). Aquecer a 130 ºC por cinco minutos e resfriar até a temperatura ambiente. Tratar a mistura resfriada com solução de hidróxido de sódio 20% (CUIDADO!) até pH alcalino. Verter o material produzido em um papel de filtro e observá-lo à luz ultravioleta. Uma forte fluorescência verde ou amarela sugere a presença de ácidos carboxílicos simples. Já uma fluorescência azul-esverdeada sugere a presença de ácidos α-hidroxidicarboxílicos. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA ÁCIDOS DICARBOXÍLICOS. 28 16.3.11) ENSAIO PARA AMINAS. Adicionar 5 mL de solução de hidróxido de sódio 10% e 0,4 mL de cloreto de benzenossulfonila a aproximadamente 0,3 g (ou 0,3 mL) da amostra desconhecida em um tubo de ensaio. Arrolhar o tubo e agitar vigorosamente. Garantir que o meio esteja alcalino, agitar mais um pouco e observar. Resfriar a solução, verificar se o meio está alcalino, e filtrar o resíduo, se for o caso. Testar a solubilidade do resíduo em ácido clorídrico 10%. Se todo o resíduo se solubilizar, tratar a solução alcalina original com ácido clorídrico 10% e observar se há formação de precipitado. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS: A formação de precipitado somente após a adição do ácido clorídrico à solução alcalina original é um indício da presença de aminas primárias na amostra desconhecida. A formação de precipitado antes da adição do ácido clorídrico à solução alcalina original, sendo este precipitado insolúvel em ácido clorídrico, é um indício da presença de aminas secundárias na amostra desconhecida. Já a formação de precipitado antes da adição do ácido clorídrico à solução alcalina original, sendo este precipitado solúvel em ácido clorídrico é um indício da presença de aminas terciárias na amostra desconhecida. CONSULTAR A LITERATURA SUGERIDA PARA OUTROS ENSAIOS PARA AMINAS.
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