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Curso: LICENCIATURA EM QUÍMICA Disciplina: LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA II Relatório Nº 05: Reação de Alcinação. Equipe 04: Augusto César, Beatriz Campina, Myrtes Dantas Objetivos: Obter a acetanilida a partir da reação de acetilação da anilina, comprovar as suas propriedades e purificá-la pelo processo de recristalização. Fundamentos Teóricos: O termo genérico “acilação” envolve todas as reações que resultam da introdução de um grupo “acila” [ Ac ] em um composto orgânico, mesmo que não seja proveniente de um cloreto de ácido. Assim, a acetanilida pode ser obtida em laboratório, a partir de reação de acilação da anilina com o ácido acético anidro. O produto obtido forma cristais em forma de palhetas incolores, sendo praticamente insolúveis em água fria [ 0,5% ], porém relativamente solúvel em água quente. Apresenta baixo ponto de fusão 114ºC e [ PE = 304oC ] e, em decorrência da sua baixa solubilidade na água à temperatura ambiente, torna-se fácil a purificação de seus cristais, bastando para isto um simples aquecimento da mistura próximo à fervura da água, seguida de um resfriamento em banho de gelo que logo provoca a cristalização, dando cristais incolores na forma de palhetas ou agulhas. Procedimento: Em um béquer 250 ml foi feito uma suspensão, dentro da capela, contendo 1g de acetato de sódio anidro e pulverizando com 4ml de ácido acético glacial. Agitando continuamente foi adicionado 4ml de anilina recém destilada e posteriormente 4ml de anidrido acético em pequenas porções com a pipeta. Quando a reação aconteceu completamente foi adicionado a mistura 50ml de água destilada para separar a acetanilida formada, sempre com o béquer em agitação. Após o resfriamento foi feito uma filtração por sucção no funil de Buncher com papel de filtro, os cristais obtidos foram transferidos para um béquer de 250 ml e adicionado mais cerca de 50ml de água destilada. A nova mistura foi aquecida até a completa dissolução da acetanilida, sempre agitando com bastão de vidro, logo após foi realizada uma nova filtração a quente usando o funil de haste longa e um papel de filtro. A solução filtrada foi recolhida na erlenmeyer de 250ml e posteriormente foi esfriada no banho de gelo até que houvesse a cristalização completa de todos os solutos que restou na solução. Após a total cristalização, a mistura novamente foi filtrada e o que sobrou no papel de filtro foi posto na estufa à 50º C e depois pesado para o cálculo do rendimento da reação. Resultado e Discussões: A síntese de Acetanilida ocorre através de uma adição nucleofílica ao carbono da carbonila do Anidrido acético, seguindo de uma eliminação do grupo abandonador. O ácido acético e o acetato de sódio atuaram na reação formando uma solução tampão que resiste à pequenas variações de pH. Reagente / Composto Densidade Massa Molar Volume / Massa Anilina 1,019 g/cm3 93,1265 g/mol 4 mL Anidrido acético 1,08 g/cm3 102,089 g/mol 4 mL Acetanilida 1,207 g/cm3 135,163 g/mol 3,3831 g Calculo do rendimento: 1) Massa dos reagentes: Anidrido acético m= 4,32g Anilina m= 4,076g 2) Reagente limitante e em excesso: Anilina: 93,1265g -------- 1 mol 4,076g -------------- n n = 0,0437g Anidrido: 102,080g -------- 1 mol 4,35g -------------- n n = 0,0423g Com esses cálculos vemos que o anidrido é o reagente limitante e a anilina é o reagente em excesso. Portanto 1 mol de anidrido equivale a 1 mol de acetanilida. 3) Massa teórica da Acetanilida: 102,080 g/mol ----------- 135,163 g/mol 4,35 g ----------------------- m m = 5,758g 4) Rendimento: 5,758 g -------- 100% 3,3831 g ------- x x = 58,75% Conclusão: Portanto, foi concluída a síntese da acetanilida, com rendimento de 58,75%. Além disso foi possível obter conhecimento sobre a reação de ácidos carboxílicos na prática e entender como ocorre a cristalização Questionário 1) Explique o que significa a expressão “ácido acético glacial”. É um líquido que acima da temperatura de 16,6°C é claro, com odor pungente, parecido com o vinagre. Quando o ácido acético está livre de água é conhecido como ácido acético glacial. Ele recebeu esse nome, pois quando ocorre a sua solidificação, ele forma cristais brilhantes, incolores e transparentes com aspecto de gelo. Assim o ácido etanóico quando puro, recebe o nome de ácido acético glacial. 2) Qual a finalidade do acetato de sódio e, por que este deve ser anidro ? Nesta reação, a presença do tampão (ácido acético-acetato de sódio) impede a protonação da amina (anilina). A função específica do Acetato de Sódio é aumentar a polaridade do meio aquoso prejudicando a solubilidade da Acetanilida que é apolar, melhorando a formação dos cristais do produto desejado. 3) Por que a anilina a ser utilizada deve ser recém destilada ? Essa substância não é o único reagente que pode ser utilizado como ácido de Lewis, entretanto sua preferência se deve a baixa velocidade de hidrólise que permite a acetilação da amina seja feita em soluções aquosas. 4) Qual a finalidade da recristalização da acetanilida ? Na maioria das vezes, uma reação química produz um produto impuro. A recristalização, é uma dissolução de uma substância sólida e em um solvente quente, e depois do resfriamento, consegue obter o cristal mais puro. 5) Cite as principais características físicas da acetanilida ? Seu ponto de fusão é aproximadamente 113-115°C, seu ponto de ebulição é 304-305°C, sua densidade é de 1,219 g/L, solúvel em água quente e são Cristais ortorrômbicos em forma de palhetas incolores. 6)Qual a fórmula estrutural da acetanilida e qual a sua nomenclatura [IUPAC]? Nome IUPAC: N-fenilacetamida ou N-feniletanamida. Fórmula estrutural: 7) Mostre as reações químicas e destaque o mecanismo da acetilação da anilina. 8) Apresente os cálculos e o resultado com o rendimento da reação. Todos os cálculos foram apresentados no tópico de “resultados discursões”.