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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA – CCN DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Preparação do ciclo-hexeno TERESINA – PI ABRIL DE 2021 1 Roteiro elaborado pelo discente André Luiz Pinheiro de Moura do 2º período do curso de Farmácia da Universidade Federal do Piauí, apresentado a disciplina de Química Orgânica Experimental, ministrada pela Profª Drª. Nilza Campos Andrade para obtenção de nota. André Luiz Pinheiro de Moura Preparação do ciclo-hexeno Teresina – PI Abril de 2021 2 SUMÁRIO RESUMO............................................................................................................4 1. INTRODUÇÃO............................................................................................…4 2. PARTE EXPERIMENTAL...............................................................................5 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................…6 4. CONCLUSÃO.................................................................................................7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................8 QUESTIONÁRIO................................................................................................9 3 RESUMO Neste relatório abordaremos o assunto sobre a obtenção do composto cicloexeno a partir do cicloexanol utilizando o método de desidratação de álcoois, que consiste a perda de água proveniente de dentro da própria molécula do álcool na presença de um catalisador. 1. Introdução O ciclohexeno é um alceno ou de olefina cíclica com a fórmula molecular C6H10. Consiste em um líquido incolor, insolúvel em água e miscível com muitos solventes orgânicos. É caracterizada por ser inflamável e, na natureza, geralmente é encontrada no alcatrão de carvão. O ciclohexeno é sintetizado por hidrogenação parcial do benzeno e por desidratação do álcool ciclohexanol; isto é, uma forma mais oxidada. Como outros cicloalcenos, ele experimenta reações de adição eletrofílica e com radicais livres; por exemplo, a reação de halogenação. Este alceno cíclico forma misturas azeotrópicas (não separáveis por destilação), com álcoois inferiores e ácido acético. Não é muito estável em armazenamento prolongado, pois se decompõe sob a ação da luz solar e radiação ultravioleta. O ciclohexeno é usado como solvente e, portanto, possui inúmeras aplicações, como: estabilizador de gasolina com alta octanagem e para extração de óleo. Os átomos de carbono de ligação dupla estão de hibridação sp2, o que lhes dá uma geometria plana trigonal. Portanto, esses dois carbonos e aqueles adjacentes a eles estão no mesmo plano; enquanto os dois carbonos na extremidade oposta (para a ligação dupla), estão acima e abaixo desse plano. O ciclo-hexeno é um hidrocarboneto e, portanto, suas interações intermoleculares são baseadas nas forças de dispersão de Londres. O objetivo deste presente trabalho é apresentar, através da prática a preparação do composto c icloexeno através de uma reação de desidratação de alcoóis em presença de ácido fosfórico e aquecimento. 4 2. PARTE EXPERIMENTAL MATERIAIS E REAGENTES • Balão de fundo redondo • Condensador • Suporte universal • Argola metálica • Erlenmeyer • Junta em T • Tubo de ensaio • Termômetro • Alonga • Manta aquecedora • Macaco hidráulico • Coluna de viugrex • Proveta • Bastão de vidro • Pedrinhas de porcelana • H2SO4 Concentrado • Ciclo-hexanol • Solução saturada de NaCl • Sulfato de sódio anidro Parte experimental ➢ Colocou-se em um balão de fundo redondo de 100 mL, 20g de ciclo-hexanol e 0,6 mL de ácido sulfúrico concentrado, adicionou-se 2 a 3 fragmentos de porcelana porosa e agitou-se bem; ➢ Ajustou-se uma coluna de fracionamento ao balão, além de um condensador de Liebig, um adaptador e um balão coletor; ➢ Aqueceu-se o balão em uma manta, de modo que a temperatura na extremidade superior da coluna, não excedeu 100ºC; ➢ Adaptou-se ao balão coletor, um banho de gelo; ➢ Parou-se a destilação quando restou-se apenas um pouco de resíduo e o odor de anidrido sulfuroso fosse aparente; ➢ Transferiu-se o destilado para um pequeno funil de separação. ➢ Adicionou-se ao destilado, cerca de 4ml de solução saturada de cloreto de sódio e 2 mL de solução de cloreto de sódio a 10% e agitou-se levemente; 5 ➢ Deixou que as duas camadas se separassem e escorreu a camada inferior aquosa; ➢ Despejou-se o ciclo-hexeno pela boca do funil de separação para o interior de um erlenmeyer seco; ➢ Adicionou-se de 3 a 4g de sulfato de sódio anidro, agitou-se por 2-3 minutos e deixou-se em repouso por 15 minutos com agitação ocasional; ➢ Filtrou-se o produto seco utilizando papel de filtro pregueado. 3. Resultados e discussão Terminada a prática obteve-se o um composto orgânico líquido, incolor e de odor penetrante. No procedimento é citado a adição de perolas de vidro ou pedaços de porcelana, que são como reguladores de ebulição. Quando você os adiciona num líquido quente pode ocorrer (nem sempre ocorre) uma ebulição violenta. Quando o liquido est á sendo aquecido, se não houver nada que perturbe o liquido ou particulas em suspensão, a temperatura do líquido pode subir além da temperatura de ebulição sem que haja a ebulição. Quanto ma is porosa a superficie melhor para a formação das bolhas. Cálculos: Cálculo do volume do cicloexanol: d = m/V V = m/d V = 20/0,94 V = 21,3 (Lê 21 mL) Cálculo da massa molar do cicloexanol: C = 12 . 6 = 72 H = 1 . 12 = 12 O = 16 . 1 = 16 100 g/Mol Cálculos do rendimento do Cicloexeno: 100g(cicloexanol) -------- 82g (cicloexeno) 20g (cicloexanol) --------- x(ciclo exeno) x = 16,4g é 100% do rendimento teórico 6 Rendimento real do cicloexeno: 16,4g(cicloexeno) ----------- 100% 10,17g (cicloexeno) ---------- x x= 62% 4. Conclusão A partir do experimento, pôde – se observar a formação de cicloexeno a partir de uma reação de desidratação de alcoóis O resultado obtido (10,17g de cicloexeno) foi menor do que o esperado (16,4g de cicloexeno). Através dos cálculos, foram obtidos 62% do rendimento total. A explicação para es se número menor de rendimento é a de pode ter se perdido durante o processo, por se tratar de um gás. O teste realizado, comprovaram a existência de cicloexeno no produto expressando reações com a insaturação desse alceno. 7 Referências bibliográficas EBAH. Obtenção do cicloexeno. Disponível em: http://www.ebah.com.br/search? q=obten%C3%A7%C3%A3o+do+cicloexeno+a+partir+do+cicloexanol/ Acesso em: 28. Abr. 2021. EBAH. Desidratação do álcool. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfcZIAI/desidratacao-alcooi1/ Acesso em: 28. Abr. 2021. PASSEI DIRETO. Relatório de obtenção do cicloexeno. Disponível em: https://www.passeidireto.com/arquivo/18593388/relatorio-de-obtencao-do-ciclo-hexeno/. Acesso em: 29. Abr. 2021. 8 http://www.ebah.com.br/search?q=obten%C3%A7%C3%A3o+do+cicloexeno+a+partir+do+cicloexanol/ http://www.ebah.com.br/search?q=obten%C3%A7%C3%A3o+do+cicloexeno+a+partir+do+cicloexanol/ https://www.passeidireto.com/arquivo/18593388/relatorio-de-obtencao-do-ciclo-hexeno/ http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfcZIAI/desidratacao-alcooi1/ QUESTIONÁRIO 1. Que se entende por desidratação? R = Quando acontece a perca de moléculas de água de uma substância 2. Escrever o mecanismo para a reação de obtenção do ciclo-hexeno a partir do ciclo-hexanol. 3. Com que finalidade são usadas solução saturada de NaCl, solução de CaCO3 e Na2SO4 anidro. R = Por conta das duas soluções serem iônicas que se somam a polaridade do cicloexeno, acontece a garantia de características de dissolução de água e ácido sulfúrico que são produtos da obtenção do cicloexeno. 4. Quais seriam os produtos da reação de eliminação do 4-metil-2-pentanol? R = Caso sejam utilizados as temperaturas de 170ºc e H2SO4, serãoformados: 2- metilpet-2-eno + H2O ou 4-metilpet-2-eno + H2O. 5. Os álcoois podem sofrer eliminação de água em meio ácido com formação de alceno ou substituição nucleofílica com formação de éter. Discutir as condições que favorecem cada um dos casos e escrever o mecanismo para a formação do éter. R = A formação do éter se da a partir de uma molécula de álcool agindo como nucleófilo e outra molécula agindo como substrato. 9 6. Por que o ciclo-hexeno é preparado e paralelamente destilado? R = Quando há uma mistura de ciclo-hexanol com ácido e a presença de aquecimento, pode acontecer a reação de eliminação. Água e cicloexeno se destilam por meio da destilação de corrente de vapor. No final, a coluna fica saturada com a mistura de água e ciclo-hexano que refluxa e não destila. 7. Como se explica que o tratamento do ciclo-hexeno, com solução de bromo em CCl4 , é considerado um teste de confirmação da presença da insaturação? Por que não se costuma usar água ao invés de CCl4? R = O teste de bromo em condições normais, possui coloração vermelha, quando existe insaturação, essas insaturação descoram a solução e a tornam incolor. E não se utiliza água na reação, pois não acontecerá reação com a água, uma vez que a reação parte pelos princípios da desidratação. 10
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