Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
________________________________________________________ EXTRAÇÃO ÁCIDO-BASE ________________________________________________________ Turma PGM 241 Alunos: Yasmin Andrade Fábio Monteiro André Diniz Duque de Caxias, 14 de Setembro de 2018 1. INTRODUÇÃO ÁCIDO-BASE Ácidos e bases são substâncias inorgânicas que possuem características opostas. No nosso cotidiano, podemos observar essas diferenças pelo gosto: as bases possuem um sabor mais adstringente, enquanto os ácidos possuem um sabor mais azedo. Isso acontece por conta do seu pH (potencial de Hidrogênio). Substâncias que possuem o pH menor que sete são classificadas como ácidas e as substâncias que possuem o pH maior que sete são classificadas como básicas, já as substâncias com pH sete são classificadas como neutras, por exemplo, a água. A maioria dos ácidos costumam ser solúveis em água, o mesmo acontece com as bases de metais alcalinos, e as de metais alcalinos terrosos (são pouco solúveis), o resto das bases (exceto o hidróxido de amônio, NH4OH) são insolúveis. - Definição de Ácidos e Bases de Arrhenius: Conhecida como teoria da dissociação iônica, foi a primeira a ser criada pelo químico, físico e matemático Svante Arrhenius, que após ter feito um experimento com condutividade elétrica, em meio aquoso, teve como definição para: Base, é toda substância que ao estar em presença de água, sofre dissociação e libera apenas o ânion hidróxido (OH-). ( Solomons, 2011 ) Genericamente, a reação : XOH (aq) →X+(aq) + OH-(aq) Ácido, é toda substância que, em meio aquoso, sofre ionização e libera apenas um cátion ( H+). Genericamente, a reação : HX(aq) → H+(aq) + X-(aq) De acordo com a teoria ácido-base, um ácido ao entrar em contato com uma base, sofre uma reação de neutralização e a formação de água. A reação: H+ + OH- →H20 - Definição de Ácidos e Bases de Bronsted: Apesar da teoria de Arrhenius ter sido bem proveitosa, ela era limitada para substância em meio aquoso, foi assim que dois químicos (Bronsted e Lowry) criaram uma nova teoria ácido-base mais abrangente. Segundo eles, as reações ácido-base podem ser classificadas como reações de transferência de prótons (H+), ou seja, uma base é uma substância na qual pode receber um próton (H+). Já o ácido é uma substância, no qual pode perder (ou doar) um próton (H+). Com isso, é conhecida como teoria protônica e dessa forma é possível ser diferenciada da teoria de Arrhenius. ( McMurry, 2011 ) - Definição de Ácidos e Bases de Lewis Uma nova teoria ácido-base foi proposta pelo químico Lewis, que pôs fim ao “culto ao próton” com conceitos novos e mais abrangentes, mas não torna a teoria de Bronsted inválida, pois todo ácido de Lewis é ácido de Bronsted, e consequentemente, toda 1 base de Lewis é base de Bronsted. A teoria de Lewis propõe que: Ácido é toda espécie química, íon ou molécula que aceita receber um par de elétrons. Enquanto, a base é capaz de oferecer um par de elétrons. ( Solomons, 2011 ) SOLUBILIDADE É chamada de solubilidade a quantidade em uma solução de soluto que se dissolve em um solvente. A solubilidade de uma substância está relacionada com a força de atração intermolecular, polaridade e o tamanho da cadeia carbônica. (DIAS, Diogo Lopes) - Polaridade : é a capacidade que as ligações têm de atrair cargas elétricas formando dois pólos, um positivo e outro negativo. As substâncias apolares têm tendência a se dissolver em outras substâncias apolares, assim como as substâncias polares têm tendência a se dissolver em outras substâncias polares, ou seja, ‘’semelhantes dissolvem em semelhantes”. - Forças intermoleculares : são forças entre as moléculas que tem a função de uni-las em um composto. EXTRAÇÃO ÁCIDO-BASE A extração ácido-base é uma técnica utilizada para purificar ácidos e bases, dando um grande índice de pureza para a solução. Também pode ser utilizado para separá-los em uma mistura, mas essa técnica não funciona se os ácidos/bases forem similares, então é necessário que as constantes pKa ou pKb tenham diferença grande o suficiente, isso acontece por conta da dependência da diferença de propriedades químicas (solubilidade), por ser um processo simples. 2. OBJETIVO - GERAL O objetivo geral da prática foi aprimorar os conhecimentos já obtidos teoricamente sobre a separação de compostos contidos em uma solução desconhecida por meio da técnica de extração ácido-base. - ESPECÍFICO O objetivo específico da prática foi separar as substâncias desconhecidas dentro de uma solução utilizando os conceitos de ácido-base, fazendo com que a amostra contendo b-naftol, naftaleno, anilina, ácido benzóico, se precipitar ao entrar em contato com outras substâncias mais concentradas e fortes. 2 3. MATERIAIS E REAGENTES MATERIAIS BANCADA DO KIT BANCADA GERAL Bécher de 100mL Suporte universal Bécher de 50mL Pipeta de Bulbo de Borracha Bécher de 25mL Placa de Petri Funil de separação Fita de vedação Tubos de ensaio Espátula Garra com Mufa Rolha sem furo Argola Bastão de vidro REAGENTES NaHCO3 10% HCl 10% Ácido Benzóico NaOH 10% B-Naftol Naftaleno Anilina NaNO3 3 4. RESULTADO E DISCUSSÃO 4.1 Resultados Item 2 do procedimento experimental: Foi adicionado o bicarbonato de sódio à mistura, iniciando uma reação dentro do funil, podendo ser observada a fase orgânica na parte superior do funil de decantação e a fase aquosa na parte inferior, isso porque a fase aquosa é menos densa que a fase orgânica, como ilustra a figura a seguir: ( Figura 1 : demonstração do funil com a fase orgânica e aquosa ) Dentro do funil de decantação ocorreu a reação : Ácido Benzóico + Bicarbonato de Sódio Nesta reação, o sal Bicarbonato de sódio reage com o Ácido Benzóico, um ácido orgânico fraco, gerando Benzoato de Sódio, Gás Carbônico e Água. 4 Item 4 do procedimento experimental: Nesta parte, teremos apenas a fase aquosa participando da reação, mais especificamente o Benzoato de Sódio. Nesta parte, observamos a precipitação do Ácido Benzóico por meio da reação com o Ácido Clorídrico, como mostra a reação a seguir. Item 5 do procedimento experimental: Desta vez, temos a reação no funil de separação da fase orgânica com o Hidróxido de Sódio, mais especificamente o β-Naftolreagindo com o Hidróxido de Sódio, como mostra a reação a seguir. Nesta reação, o 2- Naftol reage com o Hidróxido de Sódio, Formando o 2 – Naftalato de Sódio e Água. 5 Item 8 do procedimento experimental: A fase aquosa foi extraída, e agora é submetida à uma reação com o Ácido Clorídrico, como mostra a figura a seguir. O 2- Naftalato de Sódio reage com o Ácido Clorídrico, Formando o 2- Naftol precipitado e o Cloreto de Sódio. Item 9 do procedimento experimental: Agora e por último, adicionamos a fase orgânica restante no funil de decantação e adicionamos Ácido Clorídrico, participando da reação a Anilina e o Ácido Clorídrico. Nessa reação observamos a Anilina reagindo com o Hidrônio, formando a Anilina Protonada. 6 4.2 Discussão: Conseguimos concluir todas as partes do procedimento experimental exceto os itens 10 e 11 , pois a Anilina estava velha demais e não conseguimos concluir esses itens devido á este empecilho. Fora isso, salvo todo o restante da prática, por ter sido concluída com êxito, conferida na prática e na teoria, como foi demonstrado no relatório. 5. CONCLUSÃO Nesta prática, aprendemos como sintetizar as bases conjugadas de alguns ácidos orgânicos a partir de reações Ácido-Base, e mostramos que esse processo é reversível, utilizando outras reações ácidos base, e também como protonar uma Anilina. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ● McMurry, John. Química Orgâninca, 2011. Tradução da 7.ª Ed. norte americana. Vol. 1 ● Solomons, T.W. Graham. Química Orgânica, 2011. 9.ª Ed. Vol. 1 ● "O que é solubilidade?"; Brasil Escola. Disponível em<https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-solubilidade .htm>. Acesso em 09 de setembro de 2018. 7
Compartilhar