Prévia do material em texto
EXTRAÇÃO QUIMICAMENTE ATIVA (ÁCIDO-BASE) INTRODUÇÃO A extração ou isolamento é a transferência de solutos de uma fase líquida ou sólida para um solvente líquido, de acordo com a solubilidade destes. As diferenças de solubilidade entre a os solventes podem ser quantificadas como a razão de concentrações da substância em cada solvente, e é uma constante chamada de coeficiente de distribuição (K). A extração quimicamente ativa tem o propósito de modificar quimicamente uma substância a fim de mudar sua constante de distribuição. Este procedimento baseia-se na reação ácido-base. A reação com ácido ou base transforma a substância orgânica que se deseja extrair em um sal, para que este seja mais solúvel na fase aquosa. Ao realizar a transformação o coeficiente de distribuição se modifica, pois, as solubilidades são alteradas, e por isso favorece a extração da fase aquosa. Após a extração, a fase aquosa é neutralizada, precipitando a substância orgânica extraída. Quando escolhido o solvente de extração apropriado, a extração é realizada para efetuar a separação seletiva de uma substância de determinada mistura ou para retirar impurezas de uma solução. Os solventes adequados para a extração devem ser imiscíveis e não devem ser inflamáveis ou tóxicos. OBJETIVOS Objetivos gerais: Realizar a purificação e/ou separação de compostos orgânicos por extração quimicamente ativa. Objetivos específicos: Determinar os solventes que serão utilizados na extração. Fazer a separação do ácido benzóico e naftaleno contidos em uma amostra. MATERIAIS E REAGENTES Gral e pistilo Bécher Funil Funil de separação Suporte Aro Solução de NaOH 5% Diclorometano PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Pesar cerca de 1,0 g de ácido benzoico e 1,0 g de naftaleno. Transferir ambos os compostos para um gral para moer e misturar as substâncias. Transferir para um béquer e adicionar 20,00 mL de diclorometano. Com um auxílio de um funil, transferir a mistura para o funil de separação. Adicionar 10,00 mL da solução de NaOH 5%. Tampar o funil de separação, balançar cuidadosamente e abrir a válvula para tirar a pressão do sistema. Deixar em repouso. Extrair ambas as fases formadas. RESULTADOS DE DISCUSSÃO As bases e os ácidos orgânicos podem ser alterados quimicamente para se tornarem mais solúveis em água. Na extração realizada, desejou-se a separação de uma mistura de naftaleno e ácido benzoico dissolvidos em diclorometano. Adicionou-se a solução de NaOH 5% para que fossem obtidas duas fases, uma aquosa e outra orgânica. Para realizar a extração de uma substância ácida contida em uma solução orgânica, utiliza-se uma solução básica com 4 unidades de pH a mais do que o pka do ácido a ser extraído. No caso de base, utiliza-se solução ácida com pH de cerca de 4 unidades menor do que o pka do ácido conjugado da base em questão. O ácido benzóico é um ácido orgânico forte, que com a adição da solução de NaOH será desprotonado e ionizado formando o benzoato de sódio passando para a fase aquosa. Já o naftaleno, pertencente a classe dos fenóis, ácidos orgânicos fracos, não é desprotonado e assim permanece na fase orgânica junto ao diclorometano. A fase mais densa, que se encontrava na parte inferior do funil era a mistura de diclorometano e naftaleno, e na parte superior do funil se encontrava benzoato de sódio e água. Abriu-se a válvula do funil de decantação e foi escoada toda a fase orgânica. Logo em seguida, reservou-se a fase aquosa. Para uma melhor extração, colocou-se novamente a fase orgânica extraída no funil de separação e adicionou-se mais 10,00 mL da solução de NaOH 5%. O fluxograma do experimento realizado encontra-se abaixo: O ácido benzoico pode ser obtido através da filtração a vácuo após adicionar HCl a fase aquosa. E o naftaleno é obtido através da destilação para retirar o diclorometano, em seguida deve-se purificar o naftaleno por meio da recristalização ou sublimação. Legenda: pH necessário para a extração de substâncias ácidas e básicas CONCLUSÃO Após a realização dos procedimento experimentais foi possível efetuar a separação da mistura em duas fases. A fase aquosa que continha o benzoato de sódio e água e a fase orgânica com o naftaleno e diclorometano. Desta forma, cumpriu-se o objetivo do experimento com sucesso. Além disso, foi possível o compreender a respectiva reação que ocorreu durante o processo. A extração quimicamente ativa é um método eficiente pois utiliza-se pouco solvente para a sua realização e em pouco tempo é possível observar a separação. PESQUISA Teoria Bronsted-Lowry: Segundo essa teoria, ácido é um doador de prótons (o íon H+, o núcleo do hidrogênio) e base, um receptor de prótons. A reação de neutralização seria uma transferência de prótons entre um ácido e uma base. AH + B BH + A Teoria de Lewis: Segundo esta teoria, ácido é toda espécie química capaz de receber um par eletrônico e que base é aquela capaz de doar um par eletrônico. A + :B A:B