QUESTIONÁRIO EXTRAÇÃO COM SOLVENTES REATIVOS UFSC

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Aluna: Bianca Martins Monzillo	
Data: 29/04/2019
QUESTIONÁRIO VII – EXTRAÇÃO COM SOLVENTES REATIVOS
Forneça as equações das reações ocorridas nas etapas A, B e C da extração:
Etapa A:
Etapa B:
Etapa C:
Qual o princípio básico do processo de extração com solventes?
	A extração por solvente é uma técnica em que uma solução geralmente aquosa é posta em contato com um segundo solvente (usualmente orgânico), essencialmente imiscível com o primeiro solvente, com o objetivo de causar uma transferência de um ou mais de um soluto para um outro solvente. As separações são feitas de maneira simples, rápida e conveniente (VOGEL, 1985). A extração pode ser definida como um processo de separação de um composto, ou a transferência do soluto de um solvente, para outro. Para que ocorra a transferência é necessária que o composto seja mais solúvel no segundo solvente. A extração é muito empregada na química orgânica, principalmente em compostos de origem natural, emprega-se o uso da extração com o objetivo de isolar compostos que são facilmente encontrados entre diversos produtos de consumo. Para preparar o processo de extração de compostos orgânicos, é necessário uso de solventes com características apropriadas. O solvente deve ser imiscível, ou seja, devem ser formadas no mínimo duas fases no composto, sendo que não deve reagir com o soluto (ENGEL, 2013).
Por que a água é geralmente usada como um dos solventes na extração líquido-líquido?
	A água apresenta um caráter fortemente polar, por isso ela é ótima para solubilizar compostos com tendências polares, pois “uma substância polar é mais solúvel e m solventes polares e menos solúveis em solventes não polares”. (VOGEL, 1981, p 139). Por esse motivo, a água é usada como um dos solventes na extração líquido-líquido, uma vez que a maioria dos compostos orgânicos são imiscíveis em água e porque ela dissolve compostos iônicos ou altamente polares. Os solventes mais comuns que são compatíveis com a água na extração de compostos orgânicos são: éter etílico, éter diisopropílico, benzeno, clorofórmio, tetracloreto de carbono, diclorometano e éter de petróleo. Estes solventes são relativamente insolúveis em água. Nas extrações com água e um solvente orgânico, a fase da água é chamada "fase aquosa" e a fase do solvente orgânico é chamada "fase orgânica".
Quais as características de um bom solvente para que possa ser usado na extração de um composto orgânico em uma solução aquosa?
	O solvente deve ser insolúvel em água para que ocorra a formação de duas fases distintas, deve solubilizar consideravelmente a substancia que se deseja extrair (Neste caso deve ser levado em conta “semelhante dissolve semelhante”, ou seja, para extrair substanciam pouco polares deve ser utilizado um solvente de baixa polaridade),o solvente deve ser quimicamente inerte não reagindo com as substancias a serem extraídas e deve apresentar volatilidade razoável para que possa ser removido facilmente, permitindo o rápido isolamento do produto desejado.
Qual fase (superior ou inferior) será a orgânica se uma solução aquosa for tratada com: éter etílico, clorofórmio, acetona, n-hexano, benzeno. 
Tabela 1: Densidade e fase dos solventes.
	Solvente
	Densidade (g/mL-1)
	Fase
	Acetona
	0,791
	Superior 
	Éter etilico
	1,49
	Superior 
	Clorofórmio 
	0,788
	Inferior 
	n-hexano 
	0,659
	Superior 
	Benzeno 
	0,879
	Superior 
Pode-se usar etanol para extrair uma substância que se encontra dissolvida em água? Justifique sua resposta:
Não, pois o etanol é solúvel em agua graças a seu caráter polar, além disso existe condições para a escolha de um solvente entre elas estão: O soluto precisa ser mais solúvel no segundo solvente do que no liquido que contem substancia, outro fator na escolha de um solvente é que ele precisa ser imiscível com o solvente que contém o soluto.
Deseja-se separar um composto A a partir de 500 mL de uma solução aquosa contendo 8,0 g de A. Utilizando-se éter etílico como solvente para a extração, quantos gramas de A seriam extraídos:
Com uma única extração usando 150 mL de éter etílico?
K= CA/ CB 
K= [(s-x)VB] / xVA 
3= [(8g-x)150mL] / x . 500mL 
x= 0,727g
Com 3 extrações sucessivas de 50 mL de éter etílico cada uma?
K= CA/ CB
 K= [(s-x)VB] / xVA 
3= [(8g-x)50mL] / x . 500mL
 x= 0,258g; s=8g – 0,258g s=7,742g 
K= CA/ CB 
K= [(s-x)VB] / xVA 
3= [(7,742g-x)50mL] / x . 500mL 
x= 0,249g s=7,742g – 0,249g
 s=7,493g
 K= CA/ CB 
K= [(s-x)VB] / xVA 3= [(7,493g-x)50mL] / x . 500mL x= 0,241g xtotal = 0,258 g + 0,249g + 0,241g xtotal = 0,748g
A solubilidade (a 25oC) do ácido m-hidroxibenzóico em água é de 0,0104g/mL e de 0,0908g/mL em éter.
Estime o coeficiente de distribuição deste ácido em um sistema água/éter;
Kd = [A]a/[A]b = 0,0104/0,0908 = 0,11
Estime a massa de ácido extraído de 100 mL de sua solução aquosa saturada, por uma única extração usando 100 mL de éter;
Kd = (Ma / Va)a / (Ma / Va)b ; 0,11= (Ma/100) / 0,0908 = 1,0g
Estime a massa de ácido extraído de 100 mL de sua solução aquosa saturada por duas extrações sucessivas, empregando 50 mL de éter em cada uma;
Mn = 1(0,11 x 100)2 / (0,11x100 +50)2 = 0,0324g; 
Onde Mn é a quantidade do composto a duas extrações.
Calcule o número mínimo de extrações sucessivas, usando volumes totais iguais de éter e solução aquosa, necessárias para remoção de 99% do ácido da solução aquosa.
A solubilidade do 2,4-dinitrofenol a 25oC é de 0,0068g/mL em água, e de 0,66g/mL em éter. Qual é o número mínimo de extrações necessárias, usando volumes totais iguais de éter e solução aquosa, para remover 95% do composto de sua solução aquosa?
K= CA/ CB
K = 0,0068g/mL / 0,66mL
K = 0,0103
0,0068g - 1mL
x – 100mL ⸫ x = 0,68g
0,68g – 100%
x – 95% ⸫ x = 0,646g 
K= [(s-x)VB] / xVA 
0,0103 = [(0,68 – 0,646) VB] 0,646 . 100
VB = 19,57mL
Em apenas uma extração é possível extrair 95% do composto. 
Esquematize uma sequencia plausível de separação, usando extração liquido-liquido, de uma mistura equimolar composta de N,N-dietilanilina (solubilidade em água 0,016g/mL, muito solúvel em éter), acetofenona (insolúvel em água, solúvel em éter) e 2,4,6-triclorofenol (solubilidade em água de 0,0008g/mL, muito solúvel em éter).
Primeiramente, junta-se os compostos à uma solução etérea em um funil de separação, fazendo as seguintes extrações:
Na primeira extração, por se ter uma solubilidade em agua maior que todas as outras substancias, sera separada da mistura a N,N-dietilanilina. Na segunda extração, será separada da mistura o 2,4,6-triclorofenol, pois sua solubilidade em agua é menor do que a primeira substancia extraída. Já na terceira etapa, o composto que estará na solução etérea é a acetofenona, pelo fato de ela ser insolúvel em agua e solúvel em éter. 
 Como funciona um extrator do tipo Soxhlet?
Funciona da seguinte forma: o solvente evapora e condensa sobre o material sólido. Quando o solvente condensado ultrapassa um certo volume, ele escoa de volta para o balão, onde é aquecido, e novamente evaporado. Os solutos são concentrados no balão. O solvente, quando entra em contato com a fase solida, está sempre puro, pois vem de uma destilação.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
ENGEL, R. G. et. al. Extrações, separações e agentes secantes. In:Química orgânica experimental: Técnicas de escala pequena. São Paulo, S.P: Cengage 
Learning, 2013. p. 136-162.
VOGEL, A. I., Química Orgânica: análise orgânica qualitativa. 3. E d, Rio de Janeiro, Ao Livro técnico AS, 1981. V.1
VOGEL, A.I. Química Orgânica: análise orgânica qualitativa. Rio de Janeiro, Ao Livro Técnico S.A, 1985, V.1