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Universidade Federal do Rio de Janeiro RJ Discente: Ana Carolina Amaral de Macedo DRE:117248157 2018 Professor responsável: Débora Azevedo Orgânica experimental EXTRAÇÃO ÁCIDO BASE e RECRISTALIZAÇÃO 1 INTRODUÇÃO Primeiramente vamos esclarecer o conceito de extração por solvente: é uma técnica de extração liquido líquido,na qual temos uma solução aquosa inicial que contém os solutos ( que desejamos separar) está solução é colocada em contato com um solvente orgânico que deve ser imiscível com o primeiro solvente da solução inicial.Assim, consegue-se provocar uma transferência de um ou mais soluto de um solvente para o outro. A técnica aplicada neste experimento foi a extração ácido-base ela pode ser usada para purificação de ácidos e bases ou separação de misturas, de acordo com as propriedades químicas das substâncias, nesse caso extração ocorre devido a diferença de solubilidade dos solutos. Um exemplo seria uma solução de naftaleno(neutro) e ácido benzoico ,nesse caso processo ocorrerá da seguinte forma : primeiro será feita uma solução de NaOH 5% com H2O e os solutos naftaleno e ácido benzoico em seguida essa solução será colocada em conjunto com o solvente CH2Cl2, o NaOH reagirá com o ácido carboxílico assim formando um produto solúvel em H2O ,logo o soluto ácido benzóico ficará em fase aquosa já o neutro será solubilizado na fase orgánica CH2Cl2. Tabela 1- substâncias e classificação Substância Estrutura ácido benzóico Ácido Naftaleno Neutro Figura 1-extração ácido base Outro fator importante que será abordado é a recristalização, a recristalização é um processo de purificação de sólidos orgânicos essa técnica é muito utilizado na química. Primeiramente, deverá ser escolhido um solvente adequado este solvente o soluto deverá aumentar a solubilidade nesse solvente de forma gradativa em relação ao aumento da temperatura com o solvente B da figura. Figura 2- gráfico temperatura vs solubilidade Logo após a solubilização, a solução deverá ser retirada do aquecimento e esfriada de forma lenta para que os cristais se formarem lentamente acarretando assim uma pureza maior. 2 OBJETIVO O objetivo desse experimento consiste em separar ,purificar e identificar as substâncias da amostra 1.Será separada por meio da extração ácido-base e será identificada a partir da propriedade física ponto de ebulição , testes de solubilidades e dos spot tests.Será determinada dentre as substâncias tabeladas no anexo 1(tabela de sólidos). 3 MATERIAL 3.1 Extração ácido-base 1 Funil de decantação 3 Erlenmeyer 1 Proveta 1 Espátula 6 microtubos 1 Suporte universal 1 argola 1 mufa 1 funil de líquido 1bastão de vidro 3.2 Recristalização 3.3 Ponto de fusão 6 tubos capilares Bico de Bunsen Tubo de Thiele com óleo de soja 2 Garras móveis 2 Mufas microtubo Termômetro de mercúrio(escala Celsius) Suporte universal Anel elástico Elevador Pipeta Pasteur 4 MÉTODOS 4.1 Montagem Passo 1-Primeiramente aluno I escolheu uma amostra aleatória de um composto químico.Enquanto isso o aluno II pegou todo o material necessário para o experimento.Todo o material foi posto sobre a bancada,logo após, as mufas foram fixadas no suporte universal em seguida as garras foram fixadas nas mufas.O tubo de thiele,preenchido com óleo de soja,foi fixado na garra inferior. Passo 2- Preparação dos tubos capilares, quatro tubos capilares foram escolhidos e fechados usando a chama do bico de bunsen.Os capilares tiveram uma extremidade fechada da seguinte maneira:a ponta do capilar foi inserido na chama do bico de bunsen,enquanto isso o aluno girava o capilar para que o calor superficial ficasse mais uniforme. Passo 3- Preparação da amostra, a amostra foi colocada dentro de um microtubo com auxilio de uma pipeta pasteur, aproximadamente um terço do microtubo foi preenchido com a amostra, logo após,o capilar (com extremidade fechada para cima)foi posto dentro do microtubo. Passo 4- Fixação final:o microtubo ,contendo a amostra e o capilar, foi fixado ao termômetro com auxilio de um anel elástico.Em seguida o termômetro foi fixada na garra superior ,conforme que o bulbo do termômetro fique imerso no óleo de soja e a escala do termômetro fique visível e alinhada. Passo 5- O bico de bunsen, foi colado de acordo que ficasse com uma distância de quatro dedos em relação à alça do tubo de thiele . Montagem de equipamentos ponto de ebulição fig 4.1 4.2 Verificação do ponto de ebulição Após a montagem foram feitas quatro medições de ponto de ebulição da seguinte forma: os alunos observaram o tubo capilar durante o aquecimento assim que notassem um cordão de bolhas afastavam a fonte de calor,após alguns segundos enquanto o cordão diminuía foi anotado a primeira temperatura,naquele instante,assim que ficou eminente a entrada do liquido de volta ao capilar foi anotado uma segunda temperatura.O mesmo processo se repetiu nas quatro amostras. 5 RESULTADOS Amostra: 5 Identificação: Desconhecida Estado: líquido Cor: incolor A tabela a seguir apresenta as temperaturas mensuradas Tabela 2 Temperatura E1 Temperatura E2 T(ºC) Média 1º 138 ºC 133 ºC 5 135,5 ºC 2º 138 ºC 136 ºC 2 137ºC 3º 137 ºC 135 ºC 2 136ºC 4º 137 ºC 136 ºC 1 136,5ºC Tabela 3 MÉDIA DESVIO PADRÃO 136,3 ºC +- 0,6 ºC Gráfico ponto ebulição da amostra fig 5.1 6 CONCLUSÃO Através do resultado apresentado constatou-se que o composto é o ETIL-BENZENO, pois comparando com a tabela de líquidos possíveis a sua temperatura de ebulição é a única que está na faixa 135,9-136,9 ºc que foi obtida no experimento. Tabela1 Substância Estrutura química Ponto ebulição ºC REFERÊNCIAS: LENZI, E. et al.; Química Geral Experimental. Rio de Janeiro: Freitas Bastos .Editora,2004. LIDE, R. D. Handbook of Chemistry and Physics. 87th Edition, 2006-2007. BRADY, J.E/GERARD,H. E. Química geral .vol 1 ,2º ed .Editora,1995 SOARES, Bluma G.. Química Orgânica: Teoria e Técnicas de Purificação, Rio de Janeiro. Editora Guanabara, 1.988. ANEXO 1
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