apostila orgânica

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QUÍMICA ORGÂNICA 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO: 
Parte experimental 
 
 
EDILENE DELPHINO RODRIGUES 
 
 
 
CAMPO GRANDE / 2012 
 
 
1 
EXPERIMENTO 1 
SOLUBILIDADE 
(Conceitos envolvidos: solubilidade, polaridade, química de ácidos e bases). 
[Pavia, D. L. et al; Alencastro, R. B. (Trad.). Química Orgânica Experimental – TÉCNICAS de 
escala pequena, 2a Ed., Porto Alegre, Bookman, 2009.] 
Conhecer bem o fenômeno da solubilidade é essencial para compreender muitos procedimentos 
e técnicas do laboratório de química orgânica. Para uma discussão mais completa da 
solubilidade, leia o capítulo sobre este conceito (técnica 10, PP 570) antes de continuar, já que a 
compreensão deste material é necessária para este experimento. 
Nas partes A e B deste experimento, você vai investigar a solubilidade de várias substâncias em 
diferentes solventes. Ao fazer estes testes, é útil prestar atenção às polaridades dos solutos e 
solventes e até mesmo fazer predições com base nisto (Diretrizes para Predição de Polaridade e 
de solubilidade, pág. 571). O objetivo da parte C é semelhante ao das partes A e B, você 
investigará a solubilidade de ácidos e bases orgânicos. 
 
Eliminação de resíduos 
Coloque todos os resíduos que contêm cloreto de metileno (CH2Cl2) no recipiente reservado a 
resíduos halogenados. Coloque os demais resíduos orgânicos no recipiente reservado aos 
resíduos orgânicos não halogenados. 
 
Procedimento: 
Nota: É muito importante que você sai estas instruções cuidadosamente e mantenha a agitação 
em cada teste de solubilidade. 
 
Parte A: Solubilidade de compostos sólidos 
1. Coloque cerca de 40,0 mg (0,040 g) de benzofenona em cada um de quatro tubos de 
ensaios secos. Obs.: não precisa ser exato: diferenças até 5mg não impede que o experimento 
funcione. 
2. Marque os tubos de ensaio e coloque 1mL de água no primeiro tubo, 1mL de álcool metílico 
no segundo tubo e 1 mL de hexano no terceiro tubo. O quarto tubo servirá de controle 
 
 
2 
3. Agite a amostra continua e rapidamente por 60 segundos, com auxílio de uma espátula. 
4. Se o sólido se dissolver anote o tempo necessário. Após 60 segundos (não ultrapasse este 
tempo), observe se o composto é solúvel (dissolve completamente), insolúvel (não se 
dissolve) ou parcialmente solúvel. Compare cada tubo com o tubo controle. Você deve 
considerar a amostra como sendo parcialmente solúvel somente se uma quantidade 
significativa (pelo menos 50%) do sólido se dissolver. Se isto não ficar claro, considere a 
amostra insolúvel. Se praticamente todos os grãos se dissolverem, considere a amostra 
solúvel. 
5. Registre seus resultados no caderno de laboratório na forma de uma tabela, como mostrado 
a seguir. No caso das substâncias que se dissolvem completamente, anote o tempo que o 
sólido levou para se dissolver. 
6. Repita as instruções acima, substituindo a benzofenona por ácido malônico e por bifenila. 
Registre os resultados em seu caderno de laboratório. 
 
Tabela de resultados da parte A 
Compostos 
orgânicos 
Solubilidade em água 
(polaridade alta) 
Solubilidade em álcool 
metílico (polaridade média) 
Solubilidade em hexano 
(polaridade baixa) 
Benzofenona 
 
 
Ácido malônico 
 
 
Bifenila 
 
 
 
Parte B: Solubilidade de diferentes álcoois sólidos 
1. Em cada teste de solubilidade (ver tabela – parte B) coloque 1 mL de solvente (água ou 
hexano) em um tubo de ensaio. 
2. A seguir, adicione um dos álcoois, gota a gota. Observe cuidadosamente o que acontece 
quando você adiciona as gotas. Se o soluto líquido for solúvel, você verá pequenas linhas 
 
 
3 
horizontais no solvente, indicando que a solubilização está ocorrendo. Essas linhas de mistura 
indicam que a solubilização está ocorrendo. Agite o tubo após adicionar cada gota. 
3. Ao agitar o tubo, o líquido adicionado pode se quebrar em pequenas esferas que 
desaparecem em poucos segundos. Isto indica também que a solubilização está ocorrendo. 
4. Continue adicionando o álcool com agitação até chegar 20 gotas. Se um álcool é 
parcialmente solúvel, você verá que inicialmente as gotas se dissolvem, mas, eventualmente, 
uma segunda camada de líquido (álcool que não se dissolveu) irá se formar no tubo de ensaio. 
5. Registre seus resultados em seu caderno na forma de tabela. 
Tabela de resultados da parte B 
Álcoois Água Hexano 
1-octanol ( ) 
1-butanol 
 
Metanol (CH3OH) 
 
Parte C: Pares miscíveis ou imiscíveis 
1. Para cada um dos pares de compostos a seguir, coloque 1mL de cada líquido no mesmo 
tubo. 
2. Use um tubo de ensaio diferente para cada par. 
3. Agite o tubo por 10 a 20 segundos para determinar se os dois líquidos são miscíveis 
(formam uma única camada) ou imiscíveis (formam duas camadas). 
4. Registre seus resultados em seu caderno na forma de tabela. 
Tabela de resultados da parte C 
Par Composto 1 Composto 2 Observações 
1 Água (H2O) Álcool etílico (CH3CH2OH) 
2 Água (H2O) Éter dietílico (CH3CH2OCH2CH3) 
3 Água (H2O) Cloreto de metileno (CH2Cl2) 
4 Água (H2O) Hexano (C6H14) 
5 Hexano(C6H14) Cloreto de metileno (CH2Cl2) 
Parte D: pares miscíveis ou imiscíveis 
1. Coloque cerca de 30 mg (0,030mg) de ácido benzoico em cada u dos três tubos de ensaio e 
adicione 1mL de água ao primeiro tubo, 1mL de NaOH 1,0M ao segundo e 1mL de HCl 1,0 M 
 
 
4 
ao terceiro. Agite a mistura colocada em cada tubo de ensaio com uma microespátula por 10 a 
20 segundos. 
2. Observe se o composto é solúvel (dissolve completamente) ou insolúvel (não se dissolve). 
3. Registre seus resultados em seu caderno na forma de tabela. 
4. Agora, pegue o tubo que contém ácido benzoico com NaOH 1,0 M e adicione a ele HCl 6M 
gota a gota até que a mistura fique ácida. 
5. Teste a mistura com papel de tornassol ou papel de pH para determinar quando ela se 
torna ácida. 
6. Quando ela estiver ácida, agite a mistura por 10 a 20 segundos e registre o resultado 
(solúvel ou insolúvel) na tabela. 
7. Repita o experimento com a benzilanilina e os mesmos solventes. 
8. Registre seus resultados em seu caderno na forma de tabela. 
9. Agora, pegue o tubo que contém benzilanilina com HCl 1,0 M e adicione a ele NaOH 6M 
gota a gota até que a mistura fique básica. 
10. Teste a mistura com papel de tornassol ou papel de pH para determinar quando ela se 
torna básica. 
11. Agite a mistura por 10 a 20 segundos e registre o resultado. 
Tabela de resultados da parte D 
Compostos Água NaOH 1,0M NaOH 1,0M 
+ HCl 6M 
HCl 1,0M HCl 1,0M + 
NaOH 6M 
Ácido Benzoico 
 
 
Benzilamina 
 
 
 
 
 
5 
RELATÓRIO 
Parte A 
1. Resuma seus resultados na forma de uma tabela 
2. Explique os resultados de todos os testes, levando em conta as polaridades 
dos compostos e do solvente, além da possibilidade de ligação de 
hidrogênio. Considere, por exemplo, um teste de solubilidade semelhante 
para o p-dicloro-benzeno em hexano. O teste indica que o p-dicloro-benzeno 
é solúvel em hexano. Isto pode ser explicado pelo fato de que o hexano é 
apolar e de que o p-dicloro-benzeno é ligeiramente polar. Como as 
polaridades do solvente e do soluto são semelhantes, o sólido é solúvel. 
3. Deveria haver uma diferença nos resultados obtidos para as solubilidades da bifenila e da 
benzofenona em álcool metílico. Por quê? 
4. Deveria haver uma diferença nos resultados obtidos para as solubilidades da 
benzofenona em álcool metílico e em hexano. Por quê? 
 
Parte B 
1. Resuma seus resultados na forma de uma tabela. 
2. Explique os testes feitos em água, levando em conta as polaridades dos álcoois e da 
água. 
 
Parte C 
1. Resuma seus resultados na forma de uma tabela 
2. Explique os resultados em termos de polaridades e de ligação de hidrogênio. 
 
Parte D 
1. Resuma seus resultados na forma de uma tabela 
2. Explique os resultados obtidos para o tubo em que NAOH 1,0 M foi adicionado ao ácido 
benzoico. Escreva uma equação para isto. Descreva o que aconteceuquando HCl 6,0 M 
foi adicionado a este mesmo tubo. 
3. Explique os resultados obtidos para o tubo em que HCl 1,0 M foi adicionado á 
benzilamina. Escreva uma equação para isto. Descreva o que aconteceu quando NAOH 
6,0 M foi adicionado a este mesmo tubo. 
p-dicloro-benzeno 
 
 
 
6 
EXPERIMENTO 2 
ISOLAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE PRODUTO NATURAL 
Conceitos envolvidos: solubilidade, polaridade, química de ácidos e bases, extração, 
destilação, cristalização, cromatografia. 
 
INTRODUÇÃO 
 
As origens do uso do café e do chá como bebidas são tão antigas que se perderam na lenda. 
Diz-se que o café foi descoberto na Etiópia, em torno de 700 AC, por um pastor de cabras que 
notou que suas cabras ficavam mais agitadas quando consumiam uma determinada planta com 
frutos vermelhos que crescia naturalmente. Ele decidiu testar os frutos e descobriu o café. 
Linnaeus chamou a árvore de Coffea arábica e uma das descrições mais antigas de seu uso se 
encontra em um livro de Medicina árabe de cerca de 900 d. C.. 
Durante o século XIV alguns pés de café foram plantados na Arábia. Eles chamaram esta planta 
de Kaweh, e era usado como alimento, na fabricação de vinho e como remédio. Por volta de 
1500, o café já estava na Turquia e na Itália e, em 1720, já estava em Paris. Em 1736 o 
primeiro pé de café foi plantado em Porto Rico e, menos de 20 anos mais tarde, já era o 
principal produto de exportação do país (como continua sendo até hoje!). A economia brasileira, 
por um longo período, teve no café o seu principal produto. O país com o maior consumo per 
capita de café é os EUA, e, lá, as variedades preferidas são as provindas da Colômbia e de Porto 
Rico. 
Uma das lendas da descoberta do chá – vinda do Oriente – atribui a descoberta a Daruma, 
fundador do Zen. A lenda conta que um dia ele dormiu, sem querer, durante suas meditações 
costumeiras. Para evitar que isto acontecesse novamente, ele cortou ambas as pálpebras. Onde 
elas caíram no chão, nasceu uma nova planta que tinha o poder de manter uma pessoa 
acordada. Embora alguns especialistas afirmem que o uso médico do chá foi descrito já em 
2737 a. C. na farmacopéia de Shen Nung, imperador chinês, a primeira referência indiscutível 
vem do dicionário chinês de Kuo P’o, em 350 d. C.. O uso popular do chá espalhou-se 
lentamente e somente em cerca de 700 d. C. o chá passou a ser cultivado extensivamente. O 
chá é nativo da Indochina e do norte da Índia; logo, ele deve ter sido cultivado nestes lugares 
antes de chegar à China. Linnaeus chamou o chá de Thea sinensis. O chá, entretanto, se 
relaciona mais propriamente com a camélia, sendo renomeado como Camélia thea. 
Outra planta usada como chá é a erva mate (Ilex paraguariensis). Os primeiros a fazerem uso 
da erva-mate foram os índios Guaranis, que habitavam a região definida pelas bacias dos rios 
Paraná, Paraguai e Uruguai, na época da chegada dos colonizadores espanhóis. Da metade do 
século XVI até 1632 a extração de erva-mate era a atividade econômica mais importante da 
Província Del Guairá, território que abrangia praticamente o Paraná, e no qual fora fundado 3 
cidades espanholas e 15 reduções jesuíticas. 
Os indígenas das nações Guarani e Quíchua tinham o hábito de beber infusões com suas folhas. 
Hoje em dia este hábito continua popular nestas regiões, consumido como chá quente ou 
gelado (muito popular na região sudeste do Brasil), ou como chimarrão no sul do Brasil, 
principalmente nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, no Uruguai, no sul 
da Bolívia e na Argentina. É também consumido como tereré, em alguns estados brasileiros 
 
 
7 
como o Mato Grosso do Sul, Paraná, Santa Catarina, além do Paraguai, país de origem. Chegou 
a ser proibida no sul do Brasil durante o século XVI, sendo considerada "erva do diabo" pelos 
padres jesuítas das reduções do Guairá. A partir do século XVII os mesmos incentivavam seu 
uso com o objetivo de afastar as pessoas do álcool. 
Uma lenda do tereré (ou tererê) diz esta bebida teria surgido na Guerra do Chaco (entre 
Paraguai e Bolívia, 1932-1935) quando as tropas começaram a beber mate frio para não 
acender fogos que denunciariam sua posição. O tereré se tornaria uma bebida popular no 
Paraguai mais recentemente, introduzida pelos soldados no quotidiano do país através da região 
do Chaco. Outra versão da origem do tereré, diz respeito aos mensú (escravos ervateiros do 
nordeste do Paraguai e da Argentina, até meados do século XX), se eles fossem surpreendidos 
pelos capangas fazendo fogo para tomar mate seriam brutalmente torturados, por isso 
tomavam o mate frio. Presumivelmente por esta razão que estes mensús introduziram este 
costume no exército paraguaio, quando lá tiveram que servir, durante a guerra. 
Estas bebidas ou plantas citadas têm como componente ativo comum a cafeína pertencente à 
classe xantinas que constituem os estimulantes conhecidos mais antigos. Estas são um tipo 
alcalóides, substâncias orgânicas nitrogenadas de caráter básico, geralmente de origem vegetal, 
e que provocam efeitos fisiológicos característicos nos organismos humanos. Nem todas as 
substâncias classificadas como alcalóides obedecem rigorosamente a todos os itens desta 
definição; por exemplo, o alcalóide da pimenta (piperina) não é básico, mas tem acentuada 
ação fisiológica. Do ponto de vista químico, os alcalóides não constituem um grupo homogêneo 
de substâncias. Quase todos, porém, apresentam estrutura química derivada de um composto 
heterociclo. Uma classificação química de alcalóides baseia-se na estrutura deste heterociclo: 
alcalóides da piridina (ex.: nicotina) da xantina (ex.: cafeína), da quinolina, do pirrol, do indol, 
da piperidina, etc. Certas famílias vegetais são particularmente ricas em alcalóides, por exemplo, 
as rubiáceas (café) e as solanáceas (fumo). 
As xantinas apresentam o esqueleto básico 
mostrado ao lado, diferenciando-se apenas 
nos grupos ligantes dos nitrogênios. Elas 
estimulam o sistema nervoso central e os 
músculos do esqueleto, resultando em um 
aumento do estado de alerta, da 
capacidade de evitar o sono e da 
concentração. Neste aspecto a mais 
poderosa é a cafeína. A teobromina, encontrada no cacau, tem pouco efeito no sistema nervoso 
central, entretanto, é um poderoso diurético e é usada no tratamento de pacientes com 
problemas de retenção de água. A teofilina, encontrada no chá, é estimulante efetivo do 
miocárdio. Ela dilata a artéria coronária que fornece sangue para o coração. Seu uso mais 
importante é no tratamento de asma, pois é um broncodilatador. Pode ser usada no tratamento 
de dores de cabeça ligadas à hipertensão, pois é um vasodilatador, além de ser um diurético 
mais potente que a teobromina. 
As xantinas, principalmente a cafeína, podem desenvolver dependência ou tolerância. A 
dependência é real e um usuário de cinco ou mais xícaras de café por dia sentirá letargia, dor 
de cabeça e, talvez, náuseas após cerca de 20 h de abstinência. O uso excessivo de cafeína 
pode levar à inquietação, irritabilidade, insônia e tremores musculares. A cafeína pode ser 
tóxica, mas para atingir a dose letal (LD50 = 75 mg/Kg), seria necessário beber cerca de 100 
xícaras de café em um período de tempo relativamente curto. 
N
N
N
N
R
R"
R'
O
O
XANTINAS
xantina: R=R'=R"=H
cafeína: R=R'=R"=CH3 (Café)
teof ilina: R=R"=H; R'=CH3 (Chá)
Teobromina: R=H; R'=R"=CH3 (Cacau)
 
 
8 
A cafeína foi isolada do café por Runge em 1820 e do chá preto por Oudry em 1827. Ela é 
encontrada ainda no guaraná, erva-mate e em outros vegetais, e é responsável pelo efeito 
estimulante de bebidas como chá e café e de refrigerantes como Coca-Cola e Pepsi-Cola. É 
também um dos princípios ativos de bebidas ditas “energéticas” (Red Bull, Power Flash, etc.). 
A tabela ao lado apresenta a 
quantidade de cafeína encontrada em 
certos alimentos ou bebidas. 
Atualmente, A FDA exige que um 
refrigerante de cola contenha no 
máximo 1,75 g de cafeína por kg de 
produto. 
A cafeína é a droga mais consumidaem todo o mundo. É tão apreciada que uma de nossas 
refeições diárias foi nominada em sua homenagem (café-da-manhã). 
 
ISOLAMENTODA CAFEÍNA 
Neste experimento, a cafeína é isolada de folhas de chá (ou erva mate). O problema principal é 
que a cafeína não é a única substância encontrada nas folhas de chá. Outros produtos naturais 
estão presentes e devem ser separados. O componente principal das folhas de chá é a celulose, 
o material estrutural mais importante de todas as células de vegetais. A celulose é um polímero 
da glicose. Como a celulose é praticamente insolúvel em água, ela não é um problema no 
processo de isolamento. A cafeína, por outro lado, é solúvel em água e é uma das substâncias 
mais importantes extraídas para a solução a que chamamos de chá ou tereré. 
Os taninos também se dissolvem na água 
quente usada para extrair as folhas do chá 
(erva mate). O termo tanino se refere a uma 
classe de compostos fenólicos de peso 
molecular entre 500 e 3.000. Eles são muito 
usados para curtir couros. Eles precipitam 
alcaloides e proteínas de soluções em água. 
Os taninos são divididos em duas classes: os 
hidrolisáveis (que reagem com água) e os 
não hidrolisáveis. Os taninos hidrolisáveis 
encontrados no chá (erva mate) geralmente 
dão glicose e ácido gálico quando 
hidrolisados. Eles são, portanto, ésteres de 
ácido gálico e glicose. São estruturas em que 
alguns dos grupos hidroxila da glicose foram 
esterificados por grupos digaloíla. Os Taninos 
não hidrolisáveis encontrados no chá são 
polímeros de condensação de catequina. Estes polímeros não têm estrutura uniforme. As 
moléculas de catequina ligam-se usualmente nas posições 4 e 8 do esqueleto carbônico. No 
tereré, como a extração é feita a frio estes compostos são menos extraídos do que no chá 
quente ou chimarrão. 
BEBIDA/ALIMENTO % EM MASSA DE CAFEÍNA 
Café moído 0,64 - 0,88 
Café instantâneo 0,42 - 0,56 
Chá 0,18 - 0,53 
Chocolate 0,71 
Coca-cola 0,12 
O
RO
RO
OR
OR
OR
OH
O
O
O
OH
OH
OH
OR'O
OH
OH
OH
OH
digaloíla
Ácido gálico: R'=H
Éster de ácido gálico: 
R'=radical alquila
Glicose: R=H
Um tanino se alguns: 
R=digaloíla
O
OH
OH
OH
OH
Catequina
HO
4
8
 
 
9 
Após a extração pela água quente, alguns taninos hidrolisam-
se parcialmente e liberam ácido gálico. Devido às hidroxilas 
fenólicas e às carboxilas dos taninos, estes compostos são 
ácidos. Logo, a adição de carbonato de sódio (uma base) à 
agua do chá converte estes ácidos em sais de sódio, muito 
solúveis em água. 
Embora a cafeína seja solúvel em água, ela é muito mais 
solúvel no solvente orgânico cloreto de metileno 
(diclorometano), CH2Cl2. Em meio ácido a cafeína também é 
solúvel, pois os nitrogênios presentes em sua estrutura 
fazem com que se comporte como uma base. 
Deste modo, a cafeína pode ser extraída da solução básica 
do chá com diclorometano, pois os sais de sódio do ácido 
gálico e dos taninos permanecem na fase aquosa. A 
coloração marrom da solução do chá ou a verde do tereré ou 
chimarrão é decorrente de pigmentos flavonoides e clorofilas 
e seus produtos de oxidação. Embora as clorofilas sejam 
solúveis em diclorometano, a maior parte das outras 
substâncias não é. 
Assim, a extração da solução básica de chá com diclorometano remove a cafeína quase pura. O 
diclorometano é facilmente removido por evaporação (Ponto de ebulição 40ºC) e deixa a cafeína 
bruta, que é purificada por sublimação, ou recristalização. 
No experimento de hoje será realizada a extração da cafeína das folhas do chá, usando água 
quente contendo carbonato de cálcio. Por sua vez, a cafeína será extraída desta fase aquosa 
com diclorometano. Com a evaporação do solvente obtém-se a cafeína impura. A purificação da 
cafeína obtida será feita através da técnica de recristalização, utilizando tolueno e éter de 
petróleo como solvente. 
A caracterização da cafeína extraída e purificada será através da comparação do ponto de fusão 
determinado experimentalmente com o valor tabelado na literatura e pela comparação com 
padrão em cromatografia em camada delgada. 
Princípios das técnicas envolvidas no isolamento e caracterização da Cafeína 
Extração com solventes: 
A extração é uma operação cujo objetivo é separar uma substância da 
matriz que a contém, seja ela sólida ou líquida, através de um solvente 
insolúvel na matriz (MARAMBIO, 2007). Utilizado para separar e 
purificar compostos de substâncias indesejadas. Posteriormente, 
destila-se o solvente para obter a pureza desejada. 
A eficiência do processo depende da diferença de solubilidade de um 
componente em duas fases imiscíveis. Para o caso de uma extração 
líquido-líquido, o solvente precisa ter baixa solubilidade no 
líquido/soluto, um baixo ponto de ebulição para facilitar a evaporação 
na etapa após a extração (destilação), e uma alta capacidade de 
dissolver a substância a ser extraída. Para diminuir a solubilidade do 
substrato orgânico na solução aquosa, utiliza-se um sal, por exemplo, 
O
C
HO
C
C
C
C
C
C
OH
OH
OH
Ácido gálico
Hidroxila fenólica
carboxila
N
N N
NH3C
CH3
CH3
O
O
Cafeína
O
RO
RO
OR
OR
OR
OHO
OH
OH
OH
Ácido gálico
Um tanino 
R=digaloíla
+ n H2O
O
HO
HO
OH
OH
OH
Glicose
+ n
 
 
10 
NaCl, para saturar a solução. Isto aumenta a constante dielétrica da fase aquosa diminuindo a 
solubilidade de compostos orgânicos (covalentes). O sal pode ser adicionado para evitar ou 
eliminar a formação de uma possível emulsão, que pode ser formada entre as fases orgânica e 
aquosa. 
Formação de emulsão 
Emulsão é uma solução coloidal de um líquido em outro. Minúsculas partículas de solventes 
orgânicos são sustentadas muitas vezes em suspensão numa solução aquosa quando os dois 
são misturados ou agitados vigorosamente. Essas partículas formam uma emulsão. 
São encontradas muitas vezes em extrações realizadas, ocorrendo, principalmente, se qualquer 
material viscoso estiver na solução. Estas podem requerer um bom tempo para separar em duas 
fases, mas algumas técnicas podem ser utilizadas para desfazer uma emulsão quando é 
formada como, por exemplo, deixá-la em repouso por algum tempo ou mexer levemente com 
um bastão de vidro. Em experimentos em microescala a mistura pode ser centrifugada para que 
a emulsão se desfaça. 
Quando for de conhecimento prévio através que algumas misturas podem formar emulsões, 
devem-se evitar agitações vigorosas. Quando usar frasco cônico para extrações, pode ser 
melhor usar um "spinvane" magnético para misturar e não agitar. 
Quando usar funil de separação, as extrações devem ser realizadas com leves giradas ao invés 
de agitar ou com leves inversões. O funil de separação não deve ser agitado nestes casos. Isto 
é importante para enfatizar que deve usar um período maior para, extrair, se a maioria das 
técnicas citadas está sendo aplicada. Caso contrário, não há como transferir o material de um 
lugar para outro. Uma maneira para evitar ou eliminar a emulsão é adicionar um pouco de sal. 
Extração descontínua 
O processo de extração com solventes é feita em funil de separação ou decantação é chamado 
de extração descontínua ou partição líquido-líquido. Ao misturar as duas fases líquidas dentro do 
funil e agitar para promover um contato maior a nível molecular, o soluto tende a dissolver-se 
no solvente escolhido conforme afinidade. Então, devido ao solvente e a matriz não serem 
solúveis, duas fases continuarão presentes no funil, podendo ser separadas através da válvula. 
É necessário repetir este processo duas ou três vezes com quantidades pequenas de solvente. 
Como as substâncias tendem a ter uma pequena solubilidade mesmo que dados como 
insolúveis, é necessário utilizar uma substância chamada de dessecante, que tem a capacidade 
de arrastar a água que ficou residual na fase orgânica. O agente encontra-se em estado sólido e 
pode ser facilmente separado da amostra por filtração ou decantação. Depois de completado o 
processo, poderá ser separado ainda o solvente da amostra que foiextraída através da 
destilação. 
 
Cromatografia 
Cromatografia é uma técnica utilizada para analisar, identificar ou separar os componentes de 
uma mistura. A cromatografia é definida como a separação de dois ou mais compostos 
diferentes por distribuição entre fases uma estacionária (ex., sílica) e uma fase móvel (eluente). 
A mistura é adsorvida em uma fase fixa, e uma fase móvel "lava" continuamente a mistura 
adsorvida. Pela escolha apropriada da fase fixa e da fase móvel, além de outras variáveis, pode-
se fazer com que os componentes da mistura sejam arrastados ordenadamente. Aqueles que 
 
 
11 
interagem pouco com a fase fixa são arrastados facilmente e aqueles com maior interação ficam 
mais retidos. 
Os componentes da mistura adsorvem-se com as partículas de sólido devido à interação de 
diversas forças intermoleculares. O composto terá uma maior ou menor adsorção, dependendo 
das forças de interação, que variam na seguinte ordem: formação de sais > coordenação > 
pontes de hidrogênio > dipolo-dipolo > Van der Waals. Dependendo da natureza das duas fases 
envolvidas têm-se diversos tipos de cromatografia: 
• Sólido-Líquido (Camada Fina, Coluna, Papel); 
• Líquido-Líquido; 
• Líquido-Gás. 
Cromatografia em Camada Delgada - CCD 
A cromatografia em camada fina (ou delgada) é uma técnica simples, barata e muito importante 
para a separação rápida e análise quantitativa de pequenas quantidades de material. Ela é 
usada para determinar a pureza do composto, identificar componentes em uma mistura 
comparando-os com padrões; acompanhar o curso de uma reação pelo aparecimento dos 
produtos e desaparecimento dos reagentes e ainda para isolar componentes puros de uma 
mistura. 
Na cromatografia de camada delgada a fase líquida ascende por uma camada fina do 
adsorvente estendida sobre um suporte. O suporte mais típico é uma placa de vidro (outros 
materiais podem ser usados). 
Sobre a placa espalha-se uma camada fina de adsorvente suspenso em água (ou outro 
solvente) e deixa-se secar. A placa coberta e seca chama-se "placa de camada fina". Quando a 
placa de camada fina é colocada verticalmente em um recipiente fechado (cuba cromatográfica) 
que contém uma pequena quantidade de solvente, este eluirá pela camada do adsorvente por 
ação capilar. 
A amostra é colocada na parte inferior da placa, através de aplicações sucessivas de uma 
solução da amostra com um pequeno capilar. Deve-se formar uma pequena mancha circular. À 
medida que o solvente sobe pela placa, a amostra é compartilhada entre a fase líquida móvel e 
a fase sólida estacionária. Durante este processo, os diversos componentes da mistura são 
separados. Como na cromatografia de coluna, as substâncias menos polares avançam mais 
rapidamente que as substâncias mais polares. Esta diferença na velocidade resultará em uma 
separação dos componentes da amostra. Quando estiverem presentes várias substâncias, cada 
uma se comportará segundo suas propriedades de solubilidade e adsorção, dependendo dos 
grupos funcionais presentes na sua estrutura (Figura 2). 
 
 
 
12 
Depois que o solvente ascendeu pela placa, esta é retirada da cuba e seca até que esteja livre 
do solvente. Cada mancha corresponde a um componente separado na mistura original. Se os 
componentes são substâncias coloridas, as diversas manchas serão claramente visíveis. 
Contudo, é bastante comum que as manchas sejam invisíveis porque correspondem a 
compostos incolores. Para a visualização deve-se "revelar a placa". Um método bastante comum 
é o uso de vapores de iodo, que reage com muitos compostos orgânicos formando complexos 
de cor café ou amarela. Outros reagentes para visualização são: nitrato de prata (para 
derivados halogenados), 2,4-dinitrofenilidrazina (para cetonas e aldeídos), verde de bromocresol 
(para ácidos), ninhidrina (para aminoácidos), etc. 
O Dragendorff será o revelador utilizado neste experimento, pois o mesmo é específico para 
revelar substâncias nitrogenadas (alcalóides). 
Um parâmetro freqüentemente usado em cromatografia é o "índice/fator de retenção" de um 
composto (Rf). Na cromatografia de camada fina, o Rf é função do tipo de suporte (fase fixa) 
empregado e do eluente. Ele é definido como a razão entre a distância percorrida pela mancha 
do componente e a distância percorrida pelo eluente. Portanto: 
 
Quando as condições de medida forem completamente especificadas, o valor de Rf é constante 
para qualquer composto dado e correspondente a uma propriedade física. Este valor deve 
apenas ser tomado como guia, já que existem vários compostos com o mesmo Rf. 
Sob uma série de condições estabelecidas para a cromatografia em camada fina, um 
determinado composto percorrerá sempre uma distância fixa relativa à distância percorrida pelo 
solvente. Estas condições são: 
1- sistema de solvente utilizado; 
2- adsorvente usado; 
3- espessura da camada de adsorvente; 
4- quantidade relativa de material. 
 
PONTO DE FUSÃO 
O ponto de fusão de um sólido cristalino é a temperatura na qual o sólido começa a se tornar 
líquido, sob a pressão de uma atmosfera (1 atm). Para substâncias puras, a mudança do estado 
sólido para líquido é bem definida, dentro de +/- 0,50 °C, sendo, portanto, a temperatura de 
fusão valioso instrumento para fins de identificação e um critério útil de pureza. Se o líquido for 
resfriado, ocorrerá solidificação à mesma temperatura e, para uma substância pura, o ponto de 
fusão e o ponto de congelamento (solidificação) são idênticos. 
O ponto de fusão é consideravelmente influenciado pela presença de outras substâncias fazendo 
com que seja maior o intervalo entre o início e o término da fusão. Muitas substâncias se 
decompõem durante o processo de fusão; isso é usualmente detectado pela mudança de 
coloração durante a fusão ou pela liberação de gases. 
O ponto de fusão de uma substância pode ser determinado através de dois tipos de 
aparelhagens: aquele em que o aquecimento da amostra é feito através de um capilar imerso 
 
 
13 
num banho de aquecimento e aquele em que é feito sobre uma placa de metal eletricamente 
aquecida. 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Preparo da Solução de Chá 
Em um erlenmeyer de 250 mL coloque 15,0 g de erva de tereré, 150 mL de água e 7,0 g de 
carbonato de cálcio. Ferva a mistura com agitação ocasional por 20 minutos, filtre a mistura 
quente em Büchner e esfrie o filtrado a 10-15°C. 
 
 
Extração e Secagem 
Transfira o filtrado para um funil de separação de 250 mL e extraia a cafeína com 4 porções de 
20 mL de diclorometano (extração múltipla com agitação suave para evitar a formação de 
emulsão), do seguinte modo: 
Primeira porção: coloque 20 mL 
de diclorometano no funil de 
separação contendo o filtrado. 
Agite a mistura vigorosamente o 
filtrado com cuidado para não 
emulsionar. Retire a pressão 
interna do funil abrindo a torneira 
de vez em quando. 
Deixe o funil de separação em 
repouso por alguns instantes, com 
a tampa superior aberta, até que 
as fases se separem. Abra a 
torneira e separe as fases. 
Observe pela diferença de 
densidade dos solventes (água e 
diclorometano) e verifique qual a 
fase deve ser recolhida. 
Repita o processo por mais três 
vezes. Sempre juntando as fases 
diclometânica. 
deixe em repouso
para separar as fases
repetir o processo por 3 vezes
 
 
14 
Secagem: Adicione cerca de 0,5g de Na2SO4 anidro no extrato até a limpidez da solução, e logo 
após, filtrou-se a solução com um papel filtro pregueado, colocando-a em um balão de fundo 
redondo de 50 mL. O solvente do extrato será eliminado utilizando um sistema de destilação 
simples ou um sistema de destilação rotatória (rotoevaporador). 
 
Destilação simples (evaporação do solvente) 
Destile o solvente com um aparelho de destilação simples até que se obtenha um volume de 5-7 
mL no balão. Transfira então o extrato concentrado para um béquer (previamente pesado) e 
evapore o restante do solvente em banho de vapor até a secura. 
 
�
 PesarPese o resíduo esverdeado de cafeína bruta e calcule a percentagem de alcaloide no chá. 
Massa da erva mate Massa da cafeína bruta (antes da purificação) Porcentagem de cafeína na erva 
(merva) (m c.bruta= massa béquer com cafeína-mbéquer) (m c.bruta/ merva)X100 
 
 
Cristalização (purificação) 
O resíduo pode ser recristalizado, dissolvendo-o em 5 mL de tolueno a quente e adicionando 
algumas gotas de éter de petróleo (p. e. 60-80°C) até formar o precipitado. 
 
� 
éter de petróleo
até fromar
precipitado
 
� �
 
 
 
15 
Caracterização por Cromatografia em Camada Delgada e ponto de fusão 
Cromatografia em Camada Delgada 
Dissolver o resíduo sólido em acetona 
à quente (utilizando banho-maria). 
Com auxílio de um capilar, aplicar as 
amostras (padrão e experimental) a 
serem analisadas por CCD 
(cromatografia em camada delgada) 
em duas placas de vidro recoberta por 
uma camada fina de sílica (SiO2). 
Como mostrado na figura ao lado. 
Colocar as placas para a corrida 
cromatográfica em cuba contendo 
CHCl3:MeOH (97: 3), ou seja, 19mL 
de CHCl3 e 1mL de MeOH. Deixar 
secar o eluente. Colocar uma das 
placas numa cuba com Iodo (I2) para 
revelar. 
Medir e anotar distâncias observadas 
entre a cafeína pura (padrão) e a 
cafeína extraída no experimento. 
Para a identificação final, na outra 
aplicar (borrifar) revelador específico 
de alcalóide “Dragendorff”, capaz de 
revelar apenas substâncias 
nitrogenadas, como a cafeína. 
Determinação do ponto de Fusão 
Determine o ponto de fusão do cristal e compare-o com o descrito na 
literatura. 
Nesta experiência, será utilizado um banho de líquido para aquecer o 
capilar. Entre os diferentes tipos de banhos foi escolhido o de Thiele, 
usando como líquido, a glicerina (veja Figura ao lado). O braço lateral do 
tubo de Thiele, onde o aquecimento da glicerina é feito com um bico de 
gás, permite que se estabeleçam correntes de convecção que propiciam a 
circulação da glicerina e o aquecimento da amostra contida no capilar, de 
forma homogênea. 
 
Procedimento: 
1. A determinação de um ponto de fusão pelo método do tubo 
capilar requer que a amostra do sólido esteja bem seca e 
finamente dividida. Assim, é importante que esses requisitos 
sejam atendidos; caso seja necessário, triture a amostra usando 
almofariz e pistilo (vide Figura ao lado). 
 
 
16 
2. Transfere-se uma pequena quantidade da substância para um vidro de 
relógio. A seguir, para colocar a substância no interior do capilar 
(previamente fechado em uma das extremidades), força-se a sua 
extremidade aberta sobre o montículo da substância contido no vidro 
de relógio, como mostrado ao lado. 
 
3. Para que a substância desça até o fundo do capilar, há necessidade de 
forçar essa descida; isso é possível fazendo-se o capilar chocar-se em 
queda livre com a bancada de trabalho, pela utilização de um tubo de 
vidro bem longo, conforme ilustrado na figura ao lado. Esses 
procedimentos devem ser repetidos até que se consiga uma coluna de 
cerca de 2 mm do sólido, no fundo do capilar. 
 
4. O capilar contendo a substância deve ser preso a um 
termômetro, de intervalo de temperatura apropriado, com o 
auxílio de um pequeno anel de borracha, conforme ilustrado na 
figura ao lado 
Cuidados: 
Deve-se tomar muito cuidado ao se manusear o termômetro, pois 
qualquer choque com a bancada ou outra coisa poderá ocasionar a 
sua quebra; é preciso, também, evitar forçar o tubo do termômetro, 
impedindo sua ruptura. É importante ter em mente que a 
substância termométrica contida no termômetro é, salvo raras 
exceções, mercúrio, que é um metal tóxico, devendo-se, portanto, evitar qualquer contaminação 
do laboratório e, mesmo, das residências. Sempre que um acidente com termômetros ocorrer, o 
mercúrio deve ser cuidadosa e pacientemente recolhido e, para garantir a descontaminação, o 
usual é se espalhar um pouco de enxofre em pó no local onde o mercúrio foi derramado, o que 
fará com que ele reaja formando sulfeto e possa, assim, ser removido com mais facilidade. 
QUESTÕES GUIAS DO RELATÓRIO 
1. Sugira um esquema de separação para isolar a cafeína do chá. 
2. Qual a razão para a adição de carbonato de sódio á solução de chá? 
3. Se a cafeína é solúvel em água por que se usa diclorometano para extraí-la? 
4. A cafeína bruta isolada do chá tem coloração verde. Por quê? 
5. Por que o ponto de fusão da cafeína isolada é menor que o fornecido pela literatura 
(236ºC) 
6. Qual seria a finalidade da recristalização do sólido obtido? 
BIBLIOGRAFIA 
1. Pavia, D. L. et al; Alencastro, R. B. (Trad.). Química Orgânica Experimental – TÉCNICAS de escala 
pequena, 2a Ed., Porto Alegre, Bookman, 2009.