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CENTRO UNIVERSITÁRIO DOCENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS - UNILESTELESTE DE MINAS GERAIS - UNILESTE ESCOLA POLITÉCNICAESCOLA POLITÉCNICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA - CEQCURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA - CEQ SÍNTESE DO IODOFÓRMIOSÍNTESE DO IODOFÓRMIO Relatório apresentado como parte das exigências da disciplina de Química orgânica experimental. Aula prática 05 Prof. Leonardo Ramos Paes de Lima. rupo de tra!al"o# Lucas $enri%ue &aressa Quint'o &a(ara $anne( )a(ná *argas CORONEL FABRICIANO - MGCORONEL FABRICIANO - MG SETEMBRO DE 2016SETEMBRO DE 2016 1 – INTRODU!O1 – INTRODU!O + iodofórmio ,ou triiodometano- foi desco!erto por erullas em /11. 2 um composto com alto teor de iodo ,34-6 so! a forma de cristais "exagonais !ril"antes6 de cor amarelo. Possui odor persistente e desagradá7el6 !aixa solu!ilidade em água6 8 relati7amente sol97el ao álcool e muito sol97el em óleo de oli7a e 8ter ,:AR:+A6 L.;.A.6 100<-. 2 utili=ado em >ndodontia ,ramo da odontologia responsá7el pelo estudo da polpa dentária- "á muitos anos com um alto índice de sucesso. eu mecanismo de a?'o está ligado @ li!era?'o de iodo6 %ue 8 aumentada na presen?a de compostos orgânicos em desintegra?'o6 na ausência de oxigênio e luminosidade6 e em temperatura e p$ ideais. A li!era?'o do iodo propicia sua capacidade anti!acteriana e detergente6 al8m de ser capa= de ati7ar a resposta imunológica estimulando a inflama?'o e conse%uentemente o reparo apical ,:AR:+A6 L.;.A.6 100<-. >le foi colocado em desuso como antiss8ptico de7ido a algumas des7antagens apresentadas6 como a possi!ilidade de promo7er altera?'o cromática dos dentes6 e desen7ol7imento de rea?es ad7ersas em pacientes sensí7eis ao iodo6 condi?'o %ue raras 7e=es pBde ser notada clinicamente. A síntese do iodofórmio a partir da rea?'o do iodo com a propanona6 em meio alcalino6 constitui um exemplo de rea?'o "alofórmica. Quando as metil cetonas reagem com os "alogênios na presen?a de !ase6 as "alogena?es m9ltiplas sempre ocorrem no car!ono do grupo metila. >ssas "alogena?es ocorrem em decorrência da introdu?'o do primeiro "alogênio %ue6 altamente eletronegati7o6 torna os demais "idrogênios do car!ono do grupo metila mais ácidos6 facilitando a sua retirada ,+L+&+C6 DRE$L>6 10/1-. Para +li7eira6 il7a e )enan ,1005-6 a "alogena?'o pode se apresentar como uma su!stitui?'o ,%uando realmente um átomo de "idrogênio dá lugar a um de "alogênio- ou adi?'o ,%uando redu= o n9mero de liga?es pi entre car!onos e preser7a o n9mero de átomos de "idrogênio-. egundo olomons e Dr("le ,10/1-6 a rea?'o do "alofórmio tem utilidade sint8tica como um meio de con7erter as metil cetonas em ácidos car!oxílicos. Cormalmente6 %uando a rea?'o do "alofórmio 8 usada na síntese 6 utili=aFse o !romo e o cloro como componentes de "alogênios. Quando o iodo 8 o componente utili=ado6 o produto 8 o iodofórmio6 ;$GH6 um sólido amarelo claro. 2 – MATERIAIS E MÉTODOS2 – MATERIAIS E MÉTODOS 2"1 – S#$%&'& () I)()*+,.)2"1 – S#$%&'& () I)()*+,.) AdicionouFse em um erlenme(er de 150 mL6/06000 g de iodo com /H mL de acetona ,%ue e%ui7ale aproximadamente a /06000 g da mesma-6 após colocouFse pe%uenas por?es de uma solu?'o 1 C de "idróxido de sódio em constante agita?'o at8 o desaparecimento de todo o iodo li7re e resfriouFse em água corrente. Após o resfriamento so! água corrente o!ser7ouFse a forma?'o de um precipitado amarelo ,iodofórmio-6 em seguida a mistura repousouFse durante /0 minutos e filtrouFse a 7ácuo o precipitado formado e la7ouFse com um pouco de água dentro do filtro. 2"2 – P/,.*.3) () I)()*+,.) 4), ,&,.'%5.3)2"2 – P/,.*.3) () I)()*+,.) 4), ,&,.'%5.3) )ransferiuFse o iodofórmio impuro para um !al'o de fundo c"ato de /00 mL e acrescentouFse /5 mL de álcool a!soluto e adaptouFse um condensador de refluxo o a%uecendo em !an"oFmaria at8 a e!uli?'o. AdicionouFse no7amente em pe%uenas %uantidades /5 mL de álcool etílico6 atra78s do condensador6 ao ponto %ue se dissol7eu todo o iodofórmio. DiltrouFse de forma rápida a solu?'o6 a %uente6 atra78s de um papel de filtro pregueado em um funil a%uecido em estufa sendo transferido para um !8%uer pe%ueno6 após co!riuFse a solu?'o e deixouFse a esfriar lentamente por aproximadamente /5 minutos. Após /5 minutos do resfriamento6 adicionouFse 15 mL de água agitandoFse rapidamente para completa precipita?'o do iodofórmio. >m seguida6 filtrouFse a 7ácuo e la7ouFse os cristais no funil de :uc"ner6 com algumas gotas de álcool frio na la7agem. >m seguida secouFse em dessecador. 7 – RESULTADOS E DISCUSS!O7 – RESULTADOS E DISCUSS!O 7"1 – S#$%&'& () I)()*+,.)7"1 – S#$%&'& () I)()*+,.) Para a reali=a?'o deste procedimento6 fe=Fse necessário calcular %ual 7olume de propanona de7eria ser utili=ada6 7isto %ue a acetona disponí7el encontra7aFse em solu?'o. ;om esse o!Ieti7o foi efetuado o seguinte cálculo# V V ro anonaro anona= propanona propanona V V = , Ceste experimento foi utili=ado /H mL de propanona6 o %ue e%ui7ale aproximadamente a /06000 g de acetona. A e%ua?'o glo!al da síntese do produto ocorre teoricamente conforme a seguinte e%ua?'o6 Digura /# F.8/, 1 –F.8/, 1 – Rea?'o glo!al da síntese do iodofórmio. Donte# DRACJA. 10/1. Quando se coloca um "alogênio para reagir com a propanona6 na presen?a de Ca+$ a%uoso6 o!ser7aFse uma rea?'o adicional. + íon "idróxido ad7indo da !ase ataca o "idrogênio alfa do agrupamento metila formando um car!ânion6 conforme Digura 1# F.8/, 2 –F.8/, 2 – Ata%ue do "idróxido ao "idrogênio alfa. Donte# DRACJA. 10/1. >m seguida o car!ânion ataca o "alogênio ,Digura H-# F.8/, 7 –F.8/, 7 – Ata%ue do ;ar!ânio ao "alogênio. Donte# DRACJA. 10/1. >ssas duas fases ocorrem mais duas 7e=es como mostrado na figura <. F.8/, 9 –F.8/, 9 – Repeti?'o dos processos anteriores Donte# DRACJA. 10/1. Após total "alogena?'o do car!ono alfa6 a "idroxila ataca o car!ono car!onílico6 %ue!rando a liga?'o dupla6 onde os el8trons migram para o oxigênio ,Digura 5-. F.8/, : –F.8/, : – Ata%ue da "idroxila ao car!ono car!onílico Donte# DRACJA. 10/1. >m seguida o par de el8trons do oxigênio forma a liga?'o dupla com o car!ono e a liga?'o car!onoFcar!ono se %ue!ra formando ácido ac8tico e um car!ono "alogenado com um par de el8trons ,Digura 4-. F.8/, 6 -F.8/, 6 - Dorma?'o da liga?'o dupla do oxigênio com o car!ono e %ue!ra da liga?'o car!onoFcar!ono Donte# DRACJA. 10/1. A rea?'o de "alogena?'o se limita a aldeídos e cetonas com grupamentos metil ligado @ car!onila6 e a alcoóis %ue podem ser oxidados a eles6 pois com esses compostos o ata%ue nucleofílico pode se dar no "idrogênio alfa de7ido ao efeito induti7o. Para n'o "a7er perda de sol7ente utili=ouFse o a%uecimento a refluxo na purifica?'o do iodofórmio. Ke7ido @ colora?'o de o so!renadante ter sido incolor e o precipitado amarelo6 podeFse notar %ue n'o te7e excesso de iodo6 deste modo foi constatado %ue "ou7e a maior produ?'o do produto esperado6 lem!rando %ue isto foi possí7el pela adi?'o cuidadosa e precisa do "idróxido de sódio. 7"2 – P/,.*.3) () 7"2 – P/,.*.3) () I)()*+,.) 4), ,&,.'%5.3)I)()*+,.) 4), ,&,.'%5.3) Para a síntese do iodofórmio foi utili=ado %uantidades diferentes de dois reagentes# iodo e propanona. A seguinte ta!ela6 )a!ela /6 cont8m a %uantidade dos reagentes utili=ados6 le7ando em considera?'o sua densidade e grau de pure=a. T;&5 1 –T;&5 1 – Kados o!tidos na prática. A fim de calcularmos o rendimento da rea?'o6 desco!rimos inicialmente %ual dos reagentes utili=ados está em excesso. egundo a e%ua?'o glo!al ;omo pode ser 7erificado na ta!ela acima6 a massa de propanona utili=ada na prática6 /06000 g6 foi superior ao 7alor teórico calculado anteriormente6 0641 g. endo assim6 a acetona 8 o reagente em excesso.Para o cálculo do rendimento da rea?'o 8 utili=adoa massa do reagente limitante6 neste caso o iodo. egundo a e%ua?'o glo!al6 H mols de iodo produ=em / mol de iodofórmio6 conforme rela?'o a seguir# Donte# + autor D()'D()' R&8&$%&' U%.5.()'R&8&$%&' U%.5.()' I)()I)()<'=<'= P,)4$)$P,)4$)$ <>= <>= &assa utili=ada /06000 g /06000 g *olume utili=ado M /H6000 mL Kensidade M 063/ gNcm H Pure=a M 3365 Após purifica?'o do iodofórmio por t8cnica de recristali=a?'o foi calculado a massa de ;$GH sinteti=ada6 c"egando ao 7alor de 161<5 g. ;onforme o cálculo anterior6 o rendimento da rea?'o seria de /00 caso a massa de iodofórmio sinteti=ado fosse de 56/< g. Por8m6 como a massa de ;$G H sinteti=ada foi de 161<5 g6 o cálculo do rendimento será# Kentre os erros %ue podem gerar pro!lemas de rendimento na rea?'o est'o a %ualidade dos reagentes utili=ados6 a presen?a de potenciais contaminantes presentes na 7idraria utili=ada6 al8m de pro!lemas de cali!ra?'o instrumental e erro "umano em todas as etapas do processo de síntese. 9 – CONCLUS!O9 – CONCLUS!O ;om !ase nos resultados o!tidos podeFse 7erificar um !aixo rendimento na síntese do iodofórmio6 cerca de aproximadamente <H apenas. Oá era esperado um rendimento relati7amente !aixo de7ido ao uso da acetona se6 ao contrário6 fosse utili=ado álcool o rendimento final da síntese seria maior6 pois6 a forma?'o de su!produtos 8 menor na rea?'o de síntese do iodofórmio a partir de álcool do %ue a partir de acetona ,como pode ser o!ser7ada nas rea?es Iá expressas neste relatório6 a rea?'o com a acetona resulta na forma?'o de di7ersos su!produtos influenciando6 assim6 no rendimento da rea?'o-. Kurante o a%uecimento em !an"oFmaria o reagente foi supera%uecido fa7orecendo outros tipos de rea?'o produ=indo assim outros produtos. >ssa fal"a pode ser considerada o principal moti7o para o rendimento t'o !aixo. + experimento reali=ado foi de suma importância para a 7isuali=a?'o dos alunos %uanto @s características empregadas em uma rea?'o "alofórmica6 !em como dos cuidados %ue de7em ser empregados para se garantir um !om rendimento final da rea?'o de síntese. PodemFse o!ser7ar tam!8m as circunstâncias as %uais o uso de a%uecimento a refluxo 8 recomendado. Co experimento em %uest'o foi necessário se reali=ar o a%uecimento a refluxo no procedimento de purifica?'o do iodofórmio a fim de se e7itar a e7apora?'o para o exterior do sol7ente utili=ado na rea?'o6 o %ual possui !aixo ponto de e!uli?'o. ;om o emprego do refluxo a e7apora?'o do sol7ente ficou limitada6 pois este se condensa7a na parede do condensador retornando ent'o6 ao !al'o de fundo c"ato dando continuidade @ rea?'o. : – : – REFER?NCIAS BIBLIOGRÁFICASREFER?NCIAS BIBLIOGRÁFICAS :AR:+A6 L.;.A. I$%,)(/3) @ >/#. O,8$.I$%,)(/3) @ >/#. O,8$. 6 1 >d.6 'o Paulo# Pearson Prentice $all6 *ol.16 100<. DRACJA. Catielle Derreira. I)I)()()*+*+,,.).) /'/') ) & & 4,4,)4)4,.,.&(&(((&'&'"" Kisponí7el em# "ttp#NNpt.scri!d.comNdocN51<H<NGodoformio. Acesso em# set. 10/4. +LG*>GRA6 A.DS GL*A6 A.D.S )>CAC6 &.A.R&(3) (& ,&5%+,.)' 4, >/#.)'R&(3) (& ,&5%+,.)' 4, >/#.)'. 'o ;arlos# >dTDcar6 1005. +L+&+C6 ). U. .6 DRE$L>6 ;. :.S Q/#. O,8$.Q/#. O,8$.. /0 >d.S Rio de Oaneiro# >L;6 *ol. /6 10/1.
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