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QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I IC 357 – P052 Relatório da prática “Extração por solventes ativos” Seropédica, 2014.2 Introdução: Extração ácido-base, ou também conhecida como extração com solventes ativos, é um tipo de extração liquido-liquido, que tem como procedimento sucessivas extrações liquido- liquido a fim de purificar ácidos e bases de uma mesma solução baseando-se em suas propriedades físicas e químicas. Esse método é indicado quando os compostos a serem separados tem o ponto de ebulição próximo ou quando se decompõe em temperaturas muito altas, assim impossibilitando a destilação ou separação liquido-liquido simples. Tal método se mostra bastante eficaz e de simples preparo, desde que se conheça os componentes da mistura. É importante também que o solvente e o reagente o qual vai realizar a extração sejam imiscíveis, exemplo: água e clorofórmio. Os reagentes que realizam a extração devem ser ácidos / básicos o suficiente para protonar / desprotonar o composto desejado, assim o tornando solúvel no reagente ácido / básico, e não no solvente orgânico, geralmente se utiliza algum solvente orgânico a polar, e soluções aquosas ácidas ou básicas. E a para recuperar o composto, basta protona-lo caso o mesmo tenha sido desprotonado e vice- versa. Objetivos: Extração de liquido-liquido baseada nas propriedades ácido-base dos compostos em solução. Materiais e Métodos: Materiais: Funil de separação, proveta, clorofórmio, naftaleno, p-toluidina, ácido benzoico, HCl 5%, NaHCO3 10%, sulfato de magnésio anidro, fita indicadora de ph, NaOH, HCl concentrado, Métodos: I. Separar 30 ml de uma solução de clorofórmio com ácido benzoico, naftaleno e p-toulidina, previamente preparada pelo professor; II. Transferir os 30 ml, para um funil de separação; III. Com o auxilio de uma bureta de 30 ml, separa-se 30 ml de HCl, e tranfere-se 15 ml para o funil de separação, agita-se o funil com equilibrio de pressão (controlando a torneira do mesmo para liberação de possíveis gases liberados) para haver a mistura dos liquidos, aguarde a separação das fases, separe a fase organica da aquosa, retornar a organica para o funil de separação; IV. Repetir o processo III. com os 15 mal restantes de HCl. A solução aquosa obtidas no procedimento anterior e nesse deverá ser chamada de solução aquosa 1; V. Com o auxilio de uma bureta de 30 ml, separa-se 30 ml de NaHCO3, e tranfere- se 15 ml para o funil de separação, agita-se o funil com equilibrio de pressão (controlando a torneira do mesmo para liberação de possíveis gases liberados) para haver a mistura dos liquidos, aguarde a separação das fases, separe a fase organica da aquosa, retornar a organica para o funil de separação; VI. Repertir o processo VI. com os 15 ml restantes de NaHCO3. A solução aquosa obtidas no procedimento anterior e nesse deverá ser chamada de solução aquosa 2; VII. Lavar a solução de clorofómio (fase organica) com água, em seguida adicionar um agente secante, nesse caso sulfato de magnesio anidro, até obvervar a solução tranparente e límpida; VIII. Adicionar NaOH na solução aquosa 1, até a neutralização do meio e a formação de um precipitado, verificar o ph com fita indicadora de ph (procedimento realizado pela técnica de laboratório), realizado na capela; IX. Adicionar HCl na solução aquosa 2, até a neutralização do meio e a formação de um precipitado, verificar o ph com fita indicadora de ph, (procedimento realizado pela técnica de laboratório), realizado na capela; Resultados e discussão. Preparou-se a amostra com ácido benzoico, naftaleno, p-toluidina e clorofórmio. Estes se dissolveram e formou um líquido amarelado, devido à oxidação natural da p-toluidina, o que não interferiu na prática, já que se esperava uma solução incolor. No funil de separação, com a solução de clorofórmio (fase orgânica), foi adicionado solução de HCl a 5% e, houve a formação de um sal da p-toluidina, sal este que é solúvel em água, logo o sal proveniente da p-toluidina e solubilizou na fase aquosa 1. Extraiu-se a fase mais densa (fase orgânica), a fim de retorna-la ao funil de separação e reservou-se a fase aquosa com o sal da p-toluidina. Após o retorno da fase orgânica para o funil de decantação ao adicionar solução de NaHCO3 10% à fase orgânica, houve a formação do sal do ácido benzoico que é solúvel em água e ficou solubilizado na fase aquosa 2. Na fase orgânica foi adicionado o sulfato de magnésio anidro, até que a solução se tornasse totalmente límpida, a fim de tirar qualquer resquício de agua na solução. Já nas fases aquosas: fase 1: adicionou-se NaOH concentrado, até observar a formação de um precipitado branco; fase 2: adicionou-se HCl concentrado, até observar a formação de um precipitado branco O naftaleno, o clorofórmio, ácido benzoico e p-toluidina são compostos apolares, sendo que o caráter apolar do ácido benzoico e da p-toluidina é decorrente da presença do anel aromático, estes interagiram e formaram a solução homogênea de partida. Ao adicionar o HCl a 5%, e sendo este um ácido forte diluído em água e apolar, o mesmo interagiu com a parte apolar da p-toluidina e formou-se uma solução de sal solúvel em agua e insolúvel na solução de clorofórmio (primeira reação). Já ao adicionar o NaHCO3 a 10%, e este sendo uma solução aquosa de um sal básico polar, o mesmo reage com a parte polar do acido benzoico para formar um sal também solúvel em agua e insolúvel em clorofórmio (segunda reação) Ao adicionar o NaOH concentrado a solução aquosa 1 ,onde foi extraído o sal da p- toluidina, ocorre a inversão da reação feita anteriormente, obtendo novamente a p-toluidina (precipitado). E ao adicionar HCl concentrado a solução aquosa 2 ,onde foi extraído o sal do acido benzoico, ocorre a inversão da reação feita anteriormente, obtendo novamente o acido benzoico (precipitado). Conclusão: A prática possibilitou uma melhor visualização dos conceitos ácido-base já vistos teoricamente, e mostrou-se uma maneira simples e eficaz de extração, sendo que a mesma não precisa de muitos recursos, não foram realizadas as recristalizações por decisão do professor, mas a falta de tal procedimento não interferiu nas conclusões finais.
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