DEPARTAMENTO DE CINCIAS EXATAS E DA TERRACURSO DE QUMICA INDUSTRIAL

QUMICA ORGNICA EXPERIMENTAL II

PROFESSORA JULIANE FRONCHETI DE MOURA2014

AULA 1: PREPARAO DO CICLOHEXENO A PARTIR DO CICLOHEXANOL

Objetivos:Preparar uma amostra de ciclohexeno a partir do ciclohexanol atravs de uma reao de desidratao catalisada por cido fosfrico.Adquirir mais experincia com relao s tcnicas de destilao simples e extraes lquido-lquido.

Materiais e Reagentes: Ciclohexanol cido Fosfrico 85%; cido Sulfrico Concentrado; Cloreto de Sdio; Carbonato de Sdio (10%); Soluo Saturada de Cloreto de Clcio; Cloreto de Clcio Anidro; Gelo; gua Destilada; Provetas; Manta de Aquecimento; Sistema de Destilao; Pedras de Ebulio; Tubos Secantes; Funil de Separao de 125 ml; Papel Filtro; Funil;

Procedimento Experimental:Reao:1) Medir, em proveta, 20 ml de ciclohexanol, 5 ml de cido fosfrico 85% em um balo de 100 ml e 3 gotas de cido sulfrico concentrado;ATENO! O cido fosfrico 85% e o cido sulfrico so corrosivos e viscosos. USE LUVAS, CULOS DE PROTEO E TRABALHE NA CAPELA. PIPETAR COM CUIDADO.2) Adicionar algumas pedras de ebulio e conectar o sistema de destilao ao balo. O balo que vai recolher o produto destilado deve ser resfriado com gelo e gua;3) Aquecer a mistura reacional com o auxlio da manta de aquecimento;4) medida que o ciclohexeno comea a destilar, o controle da temperatura deve ser ajustado para no exceder 100C (temperatura de destilao);

Tratamento da reao:1) Antes de destilar todo o contedo do balo parar a destilao retirando a manta de aquecimento. O aparecimento de alguns fumos brancos so uma boa indicao de que a destilao acabou. Seguir imediatamente para o prximo passo;2) Adicionar cloreto de sdio ao destilado at que o sal no se dissolva mais. O sal deve ser adicionado lentamente, com o auxlio de uma esptula, e agitando periodicamente o balo;3) Adicionar a soluo de carbonato de sdio 10% at que o pH torne-se levemente bsico. (CUIDADO! Pode haver desprendimento de gs). Transferir a mistura para um funil de separao e separar as duas fases4) A fase aquosa deve ser drenada (mais densa).5) Lavar a fase orgnica no funil de separao com a soluo saturada de cloreto de sdio. Separar as duas fases e descartar a fase aquosa.6) Adicionar 2 a 3 g de cloreto de clcio anidro ao ciclohexeno que se encontra no erlenmeyer. Deixar secando por alguns minutos. O ciclohexeno deve estar claro depois de seco. Para purificar melhor o produto, uma segunda destilao pode ser feita.

AULA 2: ADIO ELETROFLICA

Objetivos:Sintetizar o trans-1,2-dibromociclohexano atravs da adio eletroflica de Bromo elementar ao ciclohexeno.

Materiais e Reagentes: Ciclohexeno (AULA 1) Bromo Elementar (Br2); Clorofrmio; Carbonato de Sdio (10%); gua Destilada; Secante (cloreto de clcio anidro, sulfato de clcio anidro,...); Provetas; Pipetas graduadas (1, 5 e 10ml); Balo de 100 ml; Barrinha Magntica; Funil de Adio 50 ml; Funil de Separao de 125 ml; Chapa de aquecimento com agitao magntica; Papel Filtro; Funil;

Procedimento Experimental:Reao:1) No balo (munido de barrinha magntica): medir, em proveta, 5 ml de clorofrmio e colocar no balo. Posteriormente, acrescentar 2,0 mmols do ciclohexeno obtido na aula anterior;2) No funil de adio: medir, em proveta, 5 ml de clorofrmio e colocar no funil de adio. Posteriormente, acrescentar 2,1 mmols de Bromo elementar;CUIDADO!!! O Bromo elementar um reagente altamente txico e asfixiante. Alm disso, quando em contato com a pele e olhos provoca ardncia e provoca queimaduras. USE LUVAS, CULOS DE PROTEO E TRABALHE NA CAPELA!!! PIPETAR COM CUIDADO UTILIZE PRA!3) Sob agitao, adicionar a soluo de Bromo soluo de ciclohexeno e descrever o que observar. Aps a adio de Bromo a mistura reacional deve permanecer sob agitao por, pelo menos, 30 minutos;

Tratamento da reao:1) Passado o tempo reacional, transferir o contedo do balo para um funil de separao e realizar a neutralizao do pH atravs da lavagem com 1) gua destilada, 2) soluo de carbonato de sdio a 10% e 3) gua at pH neutro;2) Separar a fase orgnica e secar a mesma com cloreto de clcio;3) Filtrar o secante e evaporar o solvente em evaporador rotatrio;4) Secar o produto em dessecador evacuado ou naturalmente;

AULA 3: ADIO NUCLEOFLICA E CONDENSAO

Sntese de Dibenzalacetona (um exemplo de reao de condensao aldlica).

Objetivos:Realizar o estudo prtico das reaes de adio nucleoflica e condensao atravs da sntese da dibenzalacetona por meio de reao de condensao aldlica.

Materiais e Reagentes: Benzaldedo; Acetona; Etanol; Soluo de Hidrxido de Sdio (0,5 M); gua Destilada; Provetas; Pipetas graduadas (1, 5 e 10ml); Erlenmeyer de 250 ml; Barrinha Magntica; Papel Filtro; Kitassato e Funil de Bchner; Chapa de aquecimento com agitao magntica; Termmetro;

Procedimento Experimental:Procedimentos Prvios (Laboratorista):1) Em um erlenmeyer de 250 ml, colocar cuidadosamente uma soluo fria contendo 1,25g de NaOH em 12 ml de gua e 10 ml de etanol. (SOLUO A);2) Preparar uma mistura de 2,6 g (2,5 ml, 0,025 mol) de benzaldedo puro e 0,75 g (0,95 ml, 0,0125 mol) de acetona (SOLUO B);

Reao (ALUNOS):1) Iniciar a agitao da SOLUO A e manter a mesma sob banho de gelo. A temperatura deve permanecer entre 20-25C;2) Adicionar a metade do volume da SOLUO B SOLUO A previamente resfriada. Um precipitado floculado dever comear a se formar aps 2 ou 3 minutos de reao;3) Deixar agitando por mais 15 minutos e adicionar o restante da SOLUO B SOLUO A. Deixar agitando por mais 15 minutos;

Tratamento da reao:1) Filtrar os cristais presso reduzida e lavar com gua fria (150 a 200 ml) at que todo o lcali tenha sido eliminado;2) Deixar secar ao ar;

AULA 4: FORMAO DE REAGENTE DE GRIGNARD

Sntese do Trifenilmetanol a partir da Benzofenona:

Objetivos:Conhecer a metodologia de sntese de reagentes de Grignard.Realizar a sntese do trifenilmetanol a partir da benzofenona frente o reagente de Grignard.

Reagentes, Solventes e Solues: Benzofenona; Magnsio (deve estar brilhante!); ter Seco; ter p.a.; Hexano; Bromobenzeno previamente seco com MgSO4; cido sulfrico; Soluo saturada de bicarbonato de sdio; gua gelada; Gelo macerado; Sulfato de magnsio anidro;

Materiais: Balo de duas bocas de 100 ml; Condensador de refluxo; Funil de adio Tubo secante com cloreto de clcio anidro e algodo; Bico de Bunsen; Provetas; Erlenmeyer de 250 ml; Papel Filtro; Funil; Barrinha Magntica; Funil de Extrao; Chapa de aquecimento e agitao;

Procedimento Experimental:Preparao do Reagente de Grignard (Brometo de Fenilmagnsio):1) Flambar o sistema reacional (sistema conectado e fechado com balo de duas bocas, funil de adio e condensador de refluxo com tubo secante acoplado na parte superior) com bico de Bunsen at que toda a umidade tenha sido retirada. CUIDADO! Ao flambar um sistema reacional, o aluno deve estar alerta e utilizando culos de proteo para prevenir maiores acidentes em caso de quebra da vidraria por superaquecimento.2) Esperar esfriar;3) Colocar 0,5 g (0,020 mol) de magnsio no balo de duas bocas munido de condensador de refluxo e funil de adio. O condensador de refluxo deve permanecer com o tubo secante conectado em sua parte superior para evitar a entrada de umidade.4) Colocar 10 ml de ter seco no balo;5) Colocar 2,1 ml (0,020 mol) de bromobenzeno no funil de adio;6) Deixar do bromobenzeno escoar para o balo contendo magnsio;7) A reao deve iniciar imediatamente;

Se a reao no comear dentro de alguns minutos:a) Com um basto de vidro quebrar os pedaos de magnsio a fim de aumentar a superfcie de contato;b) Aquecer a mistura em banho-maria e observar se o aquecimento prossegue aps a retirada do mesmo;8) Depois que a reao se abrandar, adicionar o bromobenzeno remanescente gota a gota. A velocidade de adio deve ser tal que o refluxo de solvente seja vigoroso, mas no to vigoroso a ponto do ter comear a escapar pelo topo do condensador de refluxo. OBS.: pode ser interessante manter uma bacia de gua ao lado do sistema caso seja necessrio provocar o abaixamento da temperatura do sistema.9) Aps novo abrandamento da reao, refluxar gentilmente a mistura em banho-maria por 15 minutos;

Reao com Benzofenona:1) Resfriar a soluo etrea do brometo de fenilmagnsio atravs da agitao em banho de gua gelada;2) Enquanto a mistura ainda estiver sendo agitada, adicionar atravs de um funil de adio uma soluo de 3,64 g (0,02 mol) de benzofenona em 15 ml de ter anidro. A benzofenona deve ser adicionada em uma velocidade tal que a mistura reacional entre em refluxo brando;3) Aps adio da benzofenona, refluxar a mistura em banho-maria entre 1-5 minutos;

Hidrlise do Produto de Adio:1) Adicionar a mistura reacional lentamente a uma mistura de cido sulfrico diludo (3 ml de cido concentrado em 25 g de gelo e depois 25 ml de gua) e agitar;2) Separar as duas fases (aquosa e orgnica) e extrair a fase aquosa com 20 ml de ter p.a.;3) Lavar a fase orgnica com soluo saturada de bicarbonato de sdio e secar com Sulfato de Magnsio anidro;4) Filtrar a soluo etrea, adicionar 12 ml de hexano e destilar o solvente utilizando banho-maria. A destilao deve continuar at que cristais brancos comecem a surgir no balo;5) Deixe o balo esfriar a temperatura ambiente e complete a cristalizao do produto colocando o balo em banho de gelo;6) Filtre o produto vcuo, usando pequenas pores de hexano gelado para carrear o produto;P.F. trifenilmetanol = 160-163CTempo de trabalho = aprox. 3h

AULA 5: OXIDAO SELETIVA

Sntese do Butiraldedo:Objetivos:Demonstrar experimentalmente uma reao de oxidao seletiva utilizando dicromato de sdio em meio de cido sulfrico.

Materiais e Reagentes: Dicromato de sdio; cido sulfrico concentrado; lcool butlico; Sulfato de sdio anidro; Gelo; Balo de duas bocas; Erlenmeyer; Termmetro; Sistema de destilao; Funil de adio; Papel Filtro; Funil Barrinha magntica; Chapa de aquecimento e agitao magntica;

Procedimento Experimental:Preparao da Soluo Sulfocrmica: (LABORATORISTAS- 1 soluo por grupo de alunos!)1) Em um erlenmeyer de 100ml, colocar 5,6 g de dicromato de sdio e 30 ml de gua destilada;2) Adicionar, aos poucos, 4,0 ml de cido sulfrico concentrado, sob corrente de gua da torneira;

Reao: (ALUNOS)1) Em um balo de duas bocas, de 100 ml, colocar 5,0 ml de lcool butlico e uma barrinha magntica;2) Adaptar ao balo o funil de adio contendo a soluo sulfocrmica e um sistema de destilao com termmetro. O balo que receber o destilado deve conter um pouco de sulfato de sdio anidro;3) Aquecer o balo at desprendimento inicial de vapores de lcool;4) Adicionar, gota a gota, a mistura sulfocrmica ao lcool, mantendo a temperatura de destilao entre 80-85C. A reao exotrmica, porm, necessrio, de vez em quando, aquecer o balo, para evitar que a temperatura caia a menos de 75C;5) Depois de adicionar toda a soluo sulfocrmica, continuar a destilao por mais 30 minutos recolhendo a frao que atingir at 90C;6) Filtrar o aldedo para um pequeno erlenmeyer contendo mais sulfato de sdio anidro;7) Deixar em contato por 1 h;8) Filtrar e, se achar conveniente, redestilar (no teremos tempo!);Constantes Fsicas do produto: (Butanal) lquido incolor, inflamvel; P.E. = 74,8C; d = 0,8016. (n-Butanol) lquido incolor, inflamvel, P.E. = 117,5C, d = 0,811

AULA 6: REDUO SELETIVASntese do Butanol:Objetivos:Demonstrar experimentalmente uma reao de reduo seletiva do butanal a butanol utilizando borohidreto de sdio.

Materiais e Reagentes: Borohidreto de sdio; Clorofrmio; Butanal; Aguda destilada; Sulfato de sdio anidro; Balo de 50 ml; Funil de separao; Papel Filtro; Funil; Barrinha magntica; Chapa de aquecimento e agitao magntica;

Procedimento Experimental:Reao:1) Em um balo de 50 ml colocar 5 mmols de n-butanal (obtido na aula 5) e 10 ml de clorofrmio com agitao magntica;2) Adicionar 7,5 mmols de borohidreto de sdio e deixar agitando por 30 minutos;3) Adicionar 10 ml de gua e aquecer a reao mantendo uma agitao vigorosa para que as duas fases se misturem;

Tratamento da Reao:1) Lavar a reao com gua (3X10 ml);2) Extrair a fase aquosa com clorofrmio (2X10 ml);3) Secar a fase orgnica com sulfato de sdio anidro, filtrar e evaporar o solvente;AULA 7: SAL DE DIAZNIO E INTERCONVERSO DE GRUPOS FUNCIONAIS

Sntese de Fenol:

Objetivos:Sintetizar um sal de diaznio a partir da diazotao anilina e assim realizar a interconverso do grupo amino a lcool atravs de uma reao de substituio Nucleoflica Aromtica.

Materiais e Reagentes: Anilina; cido sulfrico concentrado; Nitrito de sdio; gua destilada; Bquer de 100 ml; Soluo Aquosa de cloreto frrico a 2,5%; ter etlico; Sulfato de magnsio anidro; Gelo; Cloreto de sdio; Provetas; Pipetas de 1, 5 e 10 ml; Funil de adio; Balo de 100 ml; Barrinha magntica; Chapa de aquecimento e agitao magntica; Algodo; Funil; Papel amido-iodetado (Laboratoristas! imergir tiras de papel filtro em suspenso diluda de amido em gua fervente e adicionar um cristal de KI);

Procedimento Experimental:1) Colocar em um bquer 25 ml de gua, 5,0 ml de cido sulfrico concentrado e 4,5 ml de anilina;2) Resfriar o bquer com banho de gelo e sal de modo a obter uma temperatura de 0-5C;3) Preparar uma soluo com 3,8 g de nitrito de sdio em 15 ml de gua e colocar no funil de adio;4) Adicionar a soluo de nitrito soluo contida no bquer resfriado e sob agitao contnua;5) Ao final da adio, faltando alguns mililitros da soluo a serem adicionados, interromper a adio e manter a reao sob agitao por 4 minutos. Proceder o teste do papel de amido-iodetado. Mancha azul intensa indica o final da diazotao.6) Deixar em temperatura ambiente por 15 minutos;7) Transferir a soluo para um balo de fundo redondo de 100 ml de capacidade e proceder a hidrlise do sal formado, por aquecimento em banho-maria, a 40-50C, at no haver desprendimento de nitrognio;8) Destilar o fenol formado at que 5 gotas do fenol formado, dissolvidas em 5 ml de gua, apresentem apenas leve colorao violcea quando adicionadas 3 gotas de soluo aquosa de cloreto frrico a 2,5%;9) Saturar o destilado aquoso com com NaCl a frio, para deslocar o fenol da soluo aquosa;10) Extrair com trs pores sucessivas de ter etlico, num total de 40 ml, e secar com sulfato de magnsio anidro;11) Filtrar em algodo e destilar o ter etlico em banho-maria temperatura moderada;P.E. fenol = 182C

AULA 8: SUBSTITUIO ELETROFLICA AROMTICA

Sntese da m-nitro-acetofenona:

Objetivos:Realizar um experimento de nitrao da acetofenona a fim de estudar reaes de substituio eletroflica aromtica e analisar o(s) principais produtos formados.

Materiais e Reagentes: Acetofenona cido sulfrico concentrado; cido ntrico concentrado; Etanol; Sal; Gelo; Balo de duas bocas de 250 ml; Funil de adio; Barrinha magntica; Chapa de aquecimento e agitao magntica; gua destilada; Papel filtro; Funil de Bchner e Kitassato;

Procedimento Experimental:1) Em um balo de duas bocas de 250 ml, colocar 26 ml de H2SO4 concentrado;2) Resfriar a mistura entre 0 e -5C em banho de gelo e sal;3) Gotejar 12 g (100 mmols) de acetofenona ao cido sob agitao;4) Adicionar lentamente mistura reacional uma mistura de 5,6 ml de HNO3 e 11,4 ml de H2SO4 previamente resfriados entre 6 e 8C. O tempo de adio deve variar de 15 a 30 minutos. Durante a adio, a temperatura no deve ultrapassar 0C;5) Agitar por 15 minutos;6) Adicionar a mistura reacional sob 70 g de gelo picado em 100 ml de gua. Filtrar o slido em funil de Bchner, lavar com pequenas pores de gua gelada (3 X 60 ml) at remoo total dos traos cidos;7) Recristalizar em Etanol;

AULA 9: SNTESE DE POLMEROS

Sntese da Resina Uria-Formol:Objetivos:Trabalhar com a sntese de polmeros atravs da tcnica de preparao da resina uria-formol.

Reagentes e Materiais: Formol (soluo de formaldedo em gua 37%); Uria; Hidrxido de amnio; cido Brico ou cido Clordrico; Bquer de 50 ml; Papel indicador; Chapa de Aquecimento; Basto de vidro;

Procedimento Experimental:1) Colocar 22,0 ml de formol em um bquer de 50 ml;2) Com o auxlio de hidrxido de amnio alcalinizar o pH do meio (pH superior a 7,0);3) Adicionar 12 g de uria e aquecer a mistura com cuidado mantendo sempre o pH permanea acima de 7,0;4) Manter o aquecimento e a ebulio por aproximadamente 15 minutos, de modo a causar a evaporao de aproximadamente 1/3 do volume inicial;5) Resfriar a mistura reacional e adicionar cido brico ou cido clordrico, at pH inferior a 7,0. Aquecer durante 20 minutos, em banho-maria fervente, para completar a polimerizao;