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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECE FACULDADE DE EDUCAÇÃO DE ITAPIPOCA – FACEDI CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA DISCIPLINA DE QUÍMICA ORGÂNICA I Profª. Drª. EDINILZA MARIA ANASTÁCIO FEITOSA BEATRIZ PRACIANO DE CASTRO RECRISTALIZAÇÃO DA ACETANILIDA ITAPIPOCA – CEARÁ 2018 2 1 INTRODUÇÃO O presente trabalho foi realizado no laboratório de Química da Universidade Estadual do Ceará – UECE, Campus Faculdade de Educação de Itapipoca – FACEDI. Nesta experiência, teve-se como objetivo geral realizar um procedimento de purificação da acetanilida através de recristalização, quando os processos vão desde a escolha do solvente, dissolução do sólido, resfriamento, lavagem e secagem dos cristais. E ainda, observação do ponto de fusão da amostra adquirida. A purificação do sólido por recristalização está fundamentada nas diferentes solubilidades das substâncias e consiste primeiramente na dissolução do material num solvente apropriado, seguido de um resfriamento e filtragem a vácuo. Com isso, pode-se comprovar através de cálculos os resultados do experimento, como quantidade em massa e rendimento percentual da recristalização da acetanilida. 2 REFERENCIAL TEÓRICO DO EXPERIMENTO A acetanilida ou N-fenilacetamida ou N-feniletanamida com fórmula molecular C6H5NH(COCH3) tem aparência de cristais brancos em temperatura ambiente, e é inodoro. É um composto orgânico da função orgânica amida, parcialmente polar em água, mas solúvel em água quente, e na maioria dos solventes orgânicos. A acetanilida é uma amida secundária que pode ser sintetizada através de uma reação de acetilação da anilina (fenilamina) a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético. Percebe-se a formação de acetanilida, durante a síntese orgânica, em virtude da formação de cristais brancos que se aglomeram no fundo do recipiente. Compostos orgânicos sólidos, quando isolados ou obtidos em reações químicas raramente são puros, e apresentam outros compostos ou impurezas que se formam em reações secundárias juntamente com o produto desejado. A utilização de um solvente apropriado e posterior recristalização é uma técnica simples para a eliminação de impurezas, principalmente as insolúveis. A purificação de substâncias sólidas através de recristalização baseia-se nas diferenças em suas solubilidades em diferentes solventes e no fato de que a maioria das substâncias sólidas é mais solúvel em solventes a quente do que a frio. A 3 solubilidade de um soluto, em condições normais, corresponde à sua quantidade máxima que se dissolve numa dada quantidade de solvente, a certa temperatura. O decréscimo da solubilidade da substância à medida que a temperatura diminui ocasiona a sua precipitação ou cristalização (DANUELO, et al, sem data). Quando se isola um composto e tem-se o interesse de saber mais sobre ele, procura-se determinar o ponto de fusão. Em uma amostra que contém impurezas, diminui o ponto de fusão, por estas impurezas apresentarem outra composição e outro ponto de fusão. Se constatado a presença de 2% por exemplo, de impurezas na amostra o ponto de fusão diminui aproximadamente 2º C, além de variar a temperatura durante a fusão da amostra (DANUELO, et al, sem data). Tabela 1 – Propriedades físico-químicas. Fórmula Massa molar Densidade P.F P.E Solubilidade Acetanilida C8H9NO 135,17 g/mol 1,22 g/cm3 114,3 °C 304 °C Solúvel em água, etanol, éter dietílico, acetona e benzeno Álcool isopropílico C3H8O 60,1 g/mol 786 kg/m3 - 89 °C 82,6 °C Miscível com água, benzeno, etanol, éter etílico e glicerina Fonte: Próprio autor. 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais Os reagentes utilizados na prática experimental foram acetanilina (C8H9NO), álcool isobutílico ou isopropanol (C3H7OH), água gelada e cubos de gelo. Os 4 materiais foram béquer, bastão de vidro, funil de Buchner, frasco de Kitassato e papel filtro. Ainda, uma panela, a balança analítica e a chapa aquecedora. 3.2 Métodos 1. Em um béquer, procurou-se pesar 1 g (1,0092 g obtida) de acetanilida. 2. Adicionou-se 4 mL, para total dissolução da acetanilida, de álcool isopropílico previamente aquecido a 108º C. 3. Em sequência, colocou-se a solução para repousar em uma panela contendo cubos de gelo e água gelada (banho de gelo) até a temperatura ambiente, para recristalização. O resfriamento é lento para que a solução fique em equilíbrio e forme cristais puros e perfeitos. 4. Para a filtragem a vácuo, a mistura de acetanilida com isobutanol foi filtrada com auxílio de um papel-filtro em um sistema já montado (bomba a vácuo, frasco de Kitassato e funil de Buchner). 5. Por fim, com o processo de recristalização, verificou-se a pureza da amostra observando o ponto de fusão. 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Após os cristais de acetanilida serem totalmente dissolvidos no álcool isopropílico, o béquer foi alocado em uma panela para o banho de gelo, onde foi observada a recristalização da substância após 30 minutos. O álcool isopropílico foi usado como solvente porque o mesmo apresenta característica de bom solvente, de fácil manipulação, com alto poder de dissolução do composto quando quente, baixo poder de dissolução em temperaturas comuns ou frias, inerte (não reagiu com a acetanilida) e ser facilmente separado da amostra por ser volátil. Após a recristalização, efetuou-se a filtração a vácuo (filtração por sucção), que é feita utilizando um funil de Buchner acoplado a um frasco de Kitassato. No filtrado estarão as impurezas solúveis no solvente, e neste momento, o isobutanol é eliminado por evaporação. Fonte: Google. 5 4.1 Cálculo da quantidade de acetanilida obtida e rendimento A massa da acetanilida pode ser calculada através dos valores obtidos do papel filtro vazio e com o produto. Tendo conhecimento das quantidades de amostras utilizadas, também pode-se calcular o percentuais de acetanilida. [massa do papel filtro + acetanilida] – [massa do papel filtro] 0,9730 g – 0,7860 g = 0,1870 g Rendimento = 0,1870 1,0092 x 100 % = 18,53 % Foi perceptível a recristalização da acetanilida, porém, o cálculo do rendimento real foi de aproximadamente ¼ do rendimento teórico. Com o fim do processo, verificou-se a pureza de uma amostra de acetanilida recristalizada, espécie que foi fundida a 114º C, similar às informações da literatura. Essa informação complementar confere ao trabalho uma legibilidade do procedimento. 5 CONCLUSÃO Pode-se testar a eficiência da recristalização da acetanilida através dos cálculos de rendimento para esse produto, que se obteve um grau de pureza desejado, apesar das impurezas possivelmente presentes. A recristalização só não foi maior em virtude de a solução ter sido resfriada em curto período de tempo, ou por erros do operador. Contudo, com o supracitado, os objetivos foram alcançados com êxito, sempre acreditando na complementação teórica e prática para formação de Química Orgânica dos graduandos de Química da FACEDI/UECE. 6 BIBLIOGRAFIA DANUELO A., et al. Recristalização da Acetanilida. Universidade Estadual Paulista. São Paulo, sem data. Disponível em: < http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/Blog2013/Aula_14_06/9%20- %20Recristaliza%C3%A7%C3%A3o%20da%20Acetanilida%20BAC%202000T2.pdf >
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