Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL A (QMC5232) PREPARAÇÃO DE UM AROMATIZANTE ARTIFICIAL: ACETATO DE ISOAMILA Emanueli Markendorf Joana Carolina Gritti Maria Eduarda Zimmermann FLORIANÓPOLIS, 16 DE MAIO DE 2018 1. OBJETIVO Preparar o acetato de isoamila através da reação de esterificação do álcool isoamílico e ácido acético, utilizando o ácido sulfúrico como catalisador da reação. 2. INTRODUÇÃO É possível combinar compostos naturais e sintéticos para preparar aromatizantes, os quais reproduzem aroma de frutas, flores e temperos.¹ Os ésteres são bastante usados pelas indústrias de cosméticos e alimentos, pois são encontrados nas frutas e flores na forma de líquidos voláteis que proporcionam os seus cheiros característicos.² Ésteres são compostos derivados dos ácidos carboxílicos, onde ocorre a substituição do hidrogênio da carboxila (—COOH) por algum grupo orgânico, alquila ou arila. Os ésteres podem ser obtidos por meio de uma reação de esterificação, na qual um álcool e um ácido carboxílico reagem, produzindo éster e água.² No experimento em questão, a partir da reação entre álcool isoamílico e ácido acético, sintetizamos o acetato de isoamila, éster que possui odor de banana quando não está diluído, e odor de pêra quando está diluído em solução.¹ 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais e Equipamentos - Aparelhagem de destilação fracionada - Condensador de refluxo - Erlenmeyer - Béquer - Bastão de vidro - Funil de separação - Funil - Papel filtro - Balão de fundo redondo - Pedra porosa 3.2 Reagentes e Solventes - Ácido acético glacial - Álcool isoamílico - Ácido sulfúrico - Água destilada - Bicarbonato de sódio saturado - Sulfato de sódio anidro 3.3 Parte Experimental Em um balão de fundo redondo foi adicionado 18,00 mL de ácido acético glacial, 15,00 mL de álcool isoamílico e 1,00 mL de ácido sulfúrico concentrado. A mistura foi feita dentro de uma capela. Após isso, foram adicionadas pedras porosas ao balão e a mistura foi agitada e levada para refluxo por aproximadamente uma hora. Ao término do refluxo, esperou-se a mistura esfriar. Utilizando um funil de separação, a mistura foi extraída primeiramente com 50,00 mL de água e em seguida com duas porções de 30,00 mL de bicarbonato de sódio saturado. O éster foi secado com sulfato de sódio anidro e posteriormente filtrado por gravidade. Por fim foi feito a destilação fracionada do éster, o qual seria coletado entre 136°C e 143°C. O erlenmeyer foi anteriormente pesado vazio e posteriormente com o destilado. Com isso pode-se calcular o rendimento do produto e posteriormente o índice de refração do mesmo. 4. RESULTADOS No experimento executado foi utilizado o ácido acético glacial, álcool isoamílico e para acelerar a reação, diminuindo a energia de ativação, foi utilizado o ácido sulfúrico que por fim foi regenerado no final. A reação entre o ácido acético glacial e o álcool isoamílico apresenta como produto o acetato de isoamila que é um éster com odor de frutas. Na capela ao pegar o ácido acético glacial e o álcool isoamílico, foi utilizado uma quantidade a mais da descrita na apostila de acordo com a professora para aumentar o rendimento da reação e se caso houvesse alguma perda não prejudicasse a mesma. Após a realização da mistura, a solução foi colocada em um sistema de refluxo por uma hora, reduzindo assim a quantidade de solvente perdida na reação³ Posteriormente a destilação fracionada contatou-se a presença de 18,23 g de Acetato de Isoamila, que corresponde a 86% de rendimento. Isso se explica pelo fato de que mesmo sendo adicionado ácido acético em excesso para deslocar o equilíbrio, a reação entre o ácido glacial e o álcool isoamílico continua acontecendo pois é reversível. Utilizamos ainda o ponto de ebulição do produto para constatar a presença do mesmo. Na literatura o ponto de ebulição do acetato de isoamila é 142ºC⁴, porém na prática, observamos um ponto menor comparado com o da literatura, por volta de 80°C, pois nosso produto ebuliu rápido demais o que resultou na perda da exatidão do ponto de ebulição. Para avaliar ainda a pureza do produto foi medido o seu índice de refração, resultando em 1,398, muito próximo ao valor da literatura de 1,4.⁴ Cálculo do rendimento possuindo o álcool isoamílico como reagente limitante: Densidade do acetato de isoamilo= 0,870 g/mL ⁵ Densidade do álcool isoamílico= 0,81 g/mL ⁶ d (álcool)= 0,81 g/mL d (acetato)= 0,87 g/mL v (álcool)= 15,00 mL v (acetato)= 18,00 mL MM (álcool)= 88,15 g/mol MM (acetato)= 130,19 g/mol m (álcool)= 15,00 mL x 0,81 g/mL m (acetato)= 18,00 mL x 0,87 g/mL m (álcool)= 12,15 g m (acetato)= 15,66 g n (álcool)= 12,15 g / 88,15 g/mol n (álcool)= 0,14 mol 1,00 mol álcool isoamílico ----- 1,00 mol de acetato de isoamilo 0,14 mol de álcool ----- 0,14 mol de acetato de isoamilo 1,00 mol de acetato -------------------------- 130,19 g 0,14 mol de acetato ---------------------- X X= 18,23 g de acetato de isoamilo Rendimento (%) 18, 23 g ---------- 100 % 15,66 g ----------- X X= 86 % 5. CONCLUSÃO Em consequência desse experimento foi possível fazer a síntese do aromatizante artificial Acetato de Isoamila por reação de esterificação. A partir do experimento então realizado foi notável que o método é satisfatório para a elaboração do Acetato de Isoamila. Obtivemos um rendimento de 86% do rendimento total e ainda um ótimo índice de refração quando comparado ao da literatura. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1) UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA, Apostila de experimentos. Química Orgânica Experimental I. Disponível em Plataforma Moodle. Acesso em 11/05/2018. 2) FOGAÇA, Jennifer. Manual da Química. Ésteres. Disponível em: <https://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-organica/esteres.htm> Acesso em 11/05/2018. 3) MECÂNICA INDUSTRIAL, O que é um condensador de refluxo? Disponível em : <https://www.mecanicaindustrial.com.br/660-o-que-e-um-condensador-de-refluxo/> Acesso em 15/05/2018 4) FCIENCIAS, Acetato de Isoamila , Molécula da Semana. Disponível em: <http://www.fciencias.com/2015/06/18/acetato-de-isoamilo-molecula-da-semana/> Acesso em 15/05/2018 5) CASQUÍMICA, Ficha de informação de segurança de produtos químicos. Acetato de isoamilo. Disponível em: <http://www.casquimica.com.br/fispq/acetatoamila.pdf> Acesso em 14/05/2018 6) CETESB, Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Ficha de informação de produto químico. Álcool isoamílico. Disponível em: <http://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=%C1LCOOL%20ISOAM%CDLICO> Acesso em: 14/05/2018
Compartilhar