UNESP Instituto de Qumica Araraquara 2009 Qumica Orgnica

UNESP – Instituto de Química Araraquara 2009 Química Orgânica Experimental Purificação do Éter Etílico Parte I Discentes: Jefferson Kraus Lourenço Luiz Otavio dos Santos Tiago Pires Docentes: Prof. Dr. José Eduardo Prof. Amanda Danuello

Solventes Orgânicos • Compostos que intervêm em processos químicos e físicos; • compostos lipossolúveis; • voláteis e inflamáveis; • substâncias lipofílicas;

Solventes Orgânicos Ação no Organismo Humano semelhante ao efeito dos anestésicos lesões e queimaduras edema pulmonar depressão no sistema nervoso central diminuição do número de espermatozóides ou sua deformação • Benzeno: ação mielotóxica • • •

Solventes Orgânicos Recomendações • O que devemos saber sobre o solvente de trabalho? – Identificação e características; – Seus riscos no manuseio; – Medidas de primeiros socorros e incêndios; – Métodos de manuseio, transportes e armazenamento; – Informações toxicológicas e ecológicas; – Limites de exposição e EPI recomendado;

Éter Etílico (C 4 H 10 O) Identificação e Características

Éter Etílico (C 4 H 10 O) Identificação e Características • Volúvel, muito volátil, líquido altamente inflamável, explosivo. Vapor mais pesado que o ar. • Tende a formar peróxidos. • Explosivos sob influência de ar e luz. Quando agitado sobre condições absolutamente secas o éter pode gerar suficiente eletricidade para começar um fogo. • Miscível com álcoois de curta cadeia, benzeno, clorofórmio e muitos óleos.

Éter Etílico (C 4 H 10 O) Cuidados no manuseio • Evitar contato e inalação de vapores; • Deixar longe do calor, fagulhas e fogo; • Não estocar perto de oxidantes fortes e peróxidos inorgânicos; • Usar máscara VO, óculos de segurança e luvas de borracha;

Éter Etílico (C 4 H 10 O) Em caso de Emergência • Contato com a pele: água em abundância. • Inalação: remova o paciente para o ar fresco. • Contato com os olhos: água em abundância durante 10 minutos. • Ingestão: lavar bem a boca. Provocar vômito. Consulte um médico.

Éter Etílico (C 4 H 10 O) Combate ao incêndio • Mantenha a calma. • Controle das chamas com CO 2, espuma e pó químico. • Não use água! • Evite respirar a fumaça.

Éter Etílico (C 4 H 10 O) Controle de vazamentos • Não fume. • Conter o vazamento com areia. • Recolher o material para reutilização ou descarte. • Lavar o local removendo o líquido de lavagem para tratamento. • Tratamento e disposição: Encaminhe para incineração.

Obtenção industrial do éter etílico • Produzido em grande escala para utilização como solvente, em extração e na preparação de reagentes de Grignard; • • É preparado por reação do álcool etílico com ácido sulfúrico; • • A reação é uma espécie de desidratação porque se perde uma molécula de água por cada par de molécula de álcool:

Formação do éter • Por desidratação de álcoois primários:

Utilização de Solventes • Impressão gráfica • produção farmacêutica • produção química • produção de tintas • Limpeza a seco • Limpeza de superfícies metálicas • Desengordurantes, etc. • Tintas, Vernizes e lacas

Escolha do solvente • Solubilizar a substância que se deseja extrair; • Ser relativamente inertes; • Baixo ponto de ebulição; • Baixo custo; • Toxidez desprezível;

Solventes mais utilizados

Impurezas • Água • Álcool • Peróxidos

Purificação de Solventes • • Alto valor comercial; Melhor rendimento prático; Riscos de reações indesejáveis; Para utilização na maioria das sínteses orgânicas (por exemplo na preparação de reagentes de Grignard) o éter deve estar absolutamente isento de vestígios de água e álcool;

Métodos de Purificação • Lavagem; • Refluxo; • Agentes secantes; • Destilação simples e fracionada (mais empregada) ;

Agentes secantes • Usados para secar líquidos orgânicos, removendo água ou solvente de suas misturas. • Insolúvel em líquidos orgânicos, onde a água absorvida é convertida em sais hidratados.

Secagem de Compostos Orgânicos Agentes Secantes Três tipos principais: – os que reagem com a água (irreversível): 2 Na + 2 H 2 O → 2 Na. OH + H 2 Ca. O + H 2 O → Ca(OH)2 – Os que formam hidratos (reversível): Ca. Cl 2 + 6 H 2 O → Ca. Cl 2. 6 H 2 O Ca. SO 4 + 2 H 2 O → Ca. SO 4. 2 H 2 O – Adsorção: peneiras moleculares e sílica gel

Propriedades dos secantes • Não reagir com nenhum dos componentes da mistura; • Não se dissolver apreciavelmente no produto; • Não provocar, por catálise, reações do composto entre si: polimerização, condensação ou autooxidação, nem com os demais componentes da mistura; • Possuir capacidade de secagem rápida e efetiva; • Ser facilmente removível do solvente a ser seco; • Ser de fácil aquisição e por preço vantajoso.

Exemplos • Cloreto de Cálcio anidro - combina com álcoois, fenóis, aminas, aminoácidos, amidas, cetonas, alguns aldeídos e ésteres. O hexaidrato é instável acima de 30 °C. • Sulfato de Cálcio – geralmente útil. O himiidrato é estável até pelo menos 100 °C. • Sulfato de magnésio / Peneira molecular – geralmente útil. • Carbonato de potássio – reage com ácidos e fenóis. • Sulfato de sódio – geralmente útil. O decaidrato é instável acima de 32 °C.

Agentes Secantes Inorgânicos e minerais • Como escolher um secante? – Capacidade; – Eficiência; – Velocidade de trabalho; – Não reativo com o solvente;

Agentes Secantes Recomendações

Agentes Secantes Como ver se a solução está seca? • Torrões e grumos no fundo do frasco? Solução turva? – Solução Molhada • Agente secante move-se e desloca-se livremente no fundo do erlenmeyer? Solução Límpida? – Solução Seca

Agentes Secantes Como ver se a solução está seca? • Teste com Benzofenona: – Solução Azul: indica que o éster está seco. – Solução Amarela: indica presença de água. • só pode ser utilizado quando o éter é seco com sódio metálico • reage com o sódio formando um radical mais íon sódio de coloração azuln • na presença de água (mínima que seja), forma um radical protonado liberando OH- e tornando-se amarela.

Algumas características dos Secantes

Aplicabilidade

Parte experimental A) Identificação do peróxido; B) Purificação do éter etílico;

Identificação de Peróxidos 1 m. L amostra de éter etílico + ~1 m. L de KI 2% + 2 -3 gotas de HCl diluído em um tudo de ensaio. (peróxidos) Agitar Coloração mais parda que o “teste branco” => presença de peróxido.

Purificação do éter etílico 5 m. L de Fe. SO 4(aq) + 10 m. L de H 2 O + 200 m. L de éter etílico Agitar em um funil de separação FASE AQUOSA (INFERIOR) FASE ORG NICA (SUPERIOR) Éter, água, pequena quantidade de: Fe 2(SO 4)3, Fe. SO 4, H 2 SO 4, aldeídos. Transferir para erlenmeyer de 250 m. L Água, éter etílico, Fe 2(SO 4)3, Fe. SO 4, H 2 SO 4, aldeídos, etanol e cetonas. Descartar em recipiente próprio.

Éter, água, pequena quantidade de: Fe 2(SO 4)3, Fe. SO 4, H 2 SO 4, aldeídos + 15 -20 g de Ca. Cl 2 anidro deixar em repouso por 3 h, agitando ocasionalmente filtrar em papel pregueado para outro erlenmeyer de 500 m. L FILTRADO Éter, pequena quantidade: água, Ca. Cl 2, Fe 2(SO 4)3, Fe. SO 4, H 2 SO 4 PARTE SÓLIDA Ca. Cl 2(S) hidratado, éter, pequena quantidade de: Fe 2(SO 4)3, Fe. SO 4, H 2 SO 4, aldeídos Descartar em recipiente próprio. introduzir no erlenmeyer 2 g de fios de sódio (com pinça) fechar com rolha de borracha adaptada a tudo de Ca. Cl 2 deixar em geladeira ao abrigo de luz, até a próxima aula de laboratório. Parte II

Bibliografia D. L. PAVIA, G. M. LAMPMAN and G. S. KRIZ JR. –lndroduction to Laboratory Techniques, 2 nd ed. , Saunders, 1995. GONÇALVES D. , WAL E. , ALMEIDA R. R. , ’’Química Orgânica Experimental’’, 2 ed. 1988. L. F. FIESER Experimentos Orgânicos ", Editorial Revert , 1967. FESSENDEM R. , FESSENDEM J. S. , ‘’Organic. Laboratory. Techniques’’, 1984. WILCOX C. F. , ‘’Experimental Organic. Chemistry’’, 1 ed. 1988. Vogel, Arthur I –Quimica Orgânica, 3 ed. , Rio de Janeiro 1981.