Química Orgânica – Mestrado em Engenharia Biomédica Relatório Trabalho Laboratorial 4 Identificação orgânicos de compostos André Sales Henriques 62833 Pedro Falcato Velez 62819 Índice 1. Resumo 2 2. Procedimento Experimental 3. Resultados 2 4 4. Discussão Resultados / Resposta às Questões Adicionais 4 5. Conclusão 6 6. Bibliografia 6 1 1.Resumo Em traços gerais, a experiência laboratorial consistiu, de um modo qualitativo e através de uma sequência de testes, na identificação de um composto X desconhecido. Graças à interpretação dos resultados obtidos nos testes realizados, entre eles o estudo da solubilidade em água, ignição e reactividade química do composto, foi possível identificar o composto desconhecido com uma tabela de comparação. [2] A realização do trabalho 4 foi levada a cabo numa única sessão, identificando o composto escolhido (A) como 1-octeno graças a uma série de testes realizados e descritos ao longo do procedimento experimental. 2.Procedimento Experimental [2] Os testes realizados estão explicados no texto que procede o esquema onde se indica o procedimento seguido. Ilustração 1 - Procedimento experimental esquematizado estão assinalados os testes realizados. 2 Inicialmente, foi realizado o Teste de Solubilidade em Água (nº 1), no qual se adicionou num tubo de ensaio 3 mL de água e 5 gotas do composto A e agitou-se durante 1 minuto. Em seguida, foi realizado o Teste de Baeyer (nº 3) (oxidação suave com permanganato de potássio), no qual se deitou num tubo de ensaio 2 mL de água, 3 gotas do composto A e 1 gota de uma solução de KmnO4 (2%) e agitou-se. De seguida, realizou-se o teste nº 4, 2,4-dinitrofenilhidrazina, onde se preparou um tubo de ensaio com 5 gotas de etanol e 5 gotas do composto A e em que se adicionou 5 gotas de uma solução de 2,4-dinitrofenilhidrazina. Depois, realizámos o Teste do FeCl3 para Fenóis (nº 6) em que se deitou num tubo de ensaio 20 gotas de uma solução aquosa de FeCl3 (5%) e 3 gotas do composto A. Seguidamente, fizemos o Teste do Nitrato de Cério para Alcoóis (nº 7), no qual se deitou num tubo de ensaio 8 gotas da solução de hexanitrato de cério e amónio e foram adicionadas 3 gotas do composto A com posterior agitação. Por fim, foi realizado o Teste de Adição de Bromo às Duplas ligações (nº 9), onde se preparou num tubo de ensaio 2 mL de CCl4 e 8 gotas do composto A, ao qual foi adicionado, gota a gota e com agitação, uma solução de Br2/CCl4. Este teste teve de ser realizado na Hotte por questões de segurança (CCl4 é altamente cancerígeno). O derradeiro teste foi o teste de Ignição (nº 2) no qual se deitaram 2 gotas do composto A numa espátula e se aplicou directamente sobre uma chama de pequena intensidade gerada no Bico de Bunsen, o que levou à ignição do composto. 3 3.Resultados Os resultados obtidos nos diferentes testes encontram-se indicados na tabela seguinte: Tabela 1- Resultados Obtidos nos testes realizados Teste Realizado (1) Solubilidade em água (2) Ignição (3) KMnO4 (4) 2,4-dinitrofenilhidrazina (6) FeCl3 (7) Nitrato de cério (9) Br2/CCl4 Resultado Obtido Separação de fases (insolúvel) (Teste Negativo) Chama limpa Formação de precipitado e mudança de cor (Teste Positivo) Não houve formação de precipitado (Teste Negativo) Não houve mudança de cor (Teste Negativo) Não houve mudança de cor (Teste Negativo) Cor vermelha do Bromo desaparece e solução volta a tornar-se incolor (Teste Positivo) Compostos Possíveis Fenóis, Alcenos ou Aldeídos Fenóis,Álcoois, Alcenos ou Éteres Álcoois, Alcenos ou Éteres Alcenos ou Éteres Alcenos ou Éteres fenílicos Para distinguir entre os Alcenos possíveis, foi utilizada a seguinte tabela de comparação para os testes de Solubilidade em água e Ignição: Tabela 2- Tabela de Identificação do Alceno através do Teste de Solubilidade em água e Ignição Graças à interpretação dos resultados que foram sendo obtidos nos diferentes testes foi possível chegar à conclusão que o Composto A desconhecido inicialmente era o 1-octeno (Alceno). 4 4.Discussão Resultados / Resposta a Questões Adicionais 1. Desenhe a estrutura do composto “X” identificado (Composto A). Ilustração 2 - Composto Obtido - 1-octeno 2. Interprete os resultados obtidos e mostre as reacções químicas que se deram para o caso dos testes positivos [1],[2],[3]. 1. Teste de Baeyer (oxidação suave com permanganato de potássio): 2𝐻2 𝑂(𝑙) + 2𝐾 + 𝑀𝑛𝑂4− (𝑎𝑞) + 𝐶8 𝐻16 (𝑎𝑞) ⇌ 2𝑀𝑛𝑂2 (𝑠) + 2𝐾 + 𝑂𝐻 − (𝑎𝑞) + 𝐶8 𝐻16 (𝑂𝐻)2 (𝑎𝑞) 2. Reacção da mistura reaccional ao se adicionar metanol; (𝐶6 𝐻5 )3 𝐶 + (𝑎𝑞) + 𝐶𝐻3 𝑂𝐻 (𝑎𝑞) + 𝐻𝑆𝑂4− (𝑎𝑞) ⇌ (𝐶6 𝐻5 )3 𝐶𝑂𝐶𝐻3 (𝑎𝑞) + 𝐻2 𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) 5.Conclusão Os resultados obtidos permitem concluir que os métodos utilizados ao longo do procedimento laboratorial permitiram obter compostos com um elevado grau de pureza, pese embora não sejam muito eficientes, o que leva a uma perda de cerca de 50% do composto utilizado inicialmente. Esta perda pode também estar relacionada com a curta duração da aula laboratorial, que não permite efectuar determinados métodos com o primor desejável, como por exemplo no caso de uma precipitação a frio. Apesar de todos os contratempos encontrados ao longo do trabalho laboratorial, podemos concluir que este foi realizado com sucesso, ou seja, conseguimos separar e purificar os compostos pretendidos de forma eficiente e eficaz. 6.Bibliografia [1] http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ ; 5 [2] SIMÃO, Dulce, et al., QUIMICA ORGÂNCIA LABORATÓRIO, 2º Semestre 2008/2009, Departamento de Engenharia Química e Biológica, Instituto Superior Técnico; [3] SIMÃO, Dulce, QUIMICA ORGÂNICA, ACETATOS AULAS TEORICAS, Parte I, 2º semestre 2008/2009, IST - Secção de Folhas. 6