quimica

1. Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia
Unidade Acadêmica de Engenharia Química
Laboratório de Química Orgânica Experimental
Apostila de Química Orgânica Experimental
Prefácio
O objetivo deste trabalho é apresentar conceitos,
informações e síntese da Química Orgânica, buscando aos
alunos de Engenharia Química, uma maneira clara e
assimilável para os seus ensaios de laboratório, procurando
conscientiza-los da grande importância dos experimentos a
serem realizados, dando assim uma projeção no campo da
ciência, como também aprimorando seus conhecimentos e,
sobretudo podendo idealizar novas pesquisas no dia-a-dia
da Engenharia.
O acompanhamento do desenvolvimento deste
trabalho será notado no desempenho de cada assunto,
através dos cursos citados.
Fernando A. Campos.
1

2. Avaliação do aluno
O aluno será avaliado a cada experimento realizado,
obedecendo aos seguintes critérios:
• Conhecimentos do laboratório, abrangendo todos os
pontos;
• Preparar o assunto, sobre o experimento a ser
realizado;
• Executar o experimento e comprovar sua síntese;
• No final do experimento, será entrevistado pelo
professor, verificando se o mesmo atingiu o objetivo
do ensaio;
• Questionário para ser pesquisado e devolvido ao
professor com prazo estabelecido;
• Avaliação parcial de três em três experimentos.
Seguindo estes critérios, o aluno fica conscientizado
da importância e desempenho de cada experimento.
Fernando A. Campos
Acetileno
Introdução
O alcino de maior importância industrial é
precisamente o primeiro membro da família - O
ACETILENO - pode ser produzido pela ação da água sobre
o carbeto de cálcio (CaC2 ), o qual, por sua vez, resulta da
reação entre o óxido de cálcio (CaO) e o coque realizadas
a altíssimas temperaturas em fornos elétricos.
Informações
Alquinos são hidrocarbonetos insaturados,
possuidores de ligação tripla, que tem fórmula geral CnH2n-2.
Não existem alquinos líquidos que possam ser
convenientemente preparados pelo estudante que se inicia.
Algumas das propriedades dos hidrocarbonetos
acetilênicos podem ser estudadas em proporção moderada
pela adição do dibromo etileno a uma solução alcoólica
fervente de hidróxido de potássio ou de etóxido de sódio,
HC CHBrCH2 CH2Br
alcoolica
KOH
é mais convenientemente preparado no laboratório pela
ação da água sobre o carbeto de cálcio (CaC2 ).
2+CaC2 H2O Ca(OH)2 C2H2+
O acetileno é um gás facilmente inflamável que arde
com chama muito quente e muito brilhante. É usado para
iluminação em regiões não servidas pela energia elétrica e
para solda.
O produto comum tem forte cheiro de alho que é
proveniente de impurezas.
2

3. O gás acetileno (C2H2) é o termo principal da série
dos alquinos. O único modo razoável de construir uma
estrutura de valência adequada para o acetileno é unir os
átomos de carbono por uma tripla ligação.
C C HH
O acetileno é menos ácido do que a água, porém é
mais ácido do que o amoníaco. A experiência para a maior
acidez do acetileno em relação a outros hidrocarbonetos é
baseada na teoria da hibridização. Quanto maior o caráter s
e menor o caráter p em um orbital atômico de carbono
hibridizado, maior será a eletronegatividade relativa do
orbital do carbono híbrido. Quando os elétrons de uma
ligação C–H são mais fortemente atraídos pelo núcleo do
carbono, o H é perdido como próton com maior facilidade,
em outras palavras, o composto é mais ácido.
As reações ácido-bases levam a sais. Os sais de
metais-alcalinos ou alcalino-terrosos e 1-alquinos são
reagentes químicos importantes.
C CLiH C CNaH C CMgBrH
Acetileno de Acetileno de Brometo de etinil-
Lítio Sódio Magnésio.
Os 1-alquinos reagem com íons de metais pesados
(Ag+
, Cu+
) e sais insolúveis (e geralmente instáveis)
precipitam. A formação de tais precipitados é um teste
qualitativo para 1-alquinos.
C CAgH CaC2 ou Ca+2
[:C≡C:]2-
Um acetileno de prata Carbeto de cálcio
geralmente explosivo
O acetileno é produzido em escala comercial através
da hidrólise de carbeto de cálcio (CaC2) ou oxigenação do
metano (CH4). O acetileno decompõe-se explosivamente
quando comprimido a algumas dezenas de atmosferas, o
acetileno líquido deve ser manuseado com extremo cuidado
quando se queima.
O acetileno em atmosfera de oxigênio puro pode ser
obtida uma chama de alta temperatura (2.800ºC). Usam-se
grandes quantidades de acetilenocomo combustível para
maçaricos de oxiacetileno. O acetileno, nesse caso,
dissolvido em acetona sob pressão em um cilindro contendo
um material sólido inerte e poroso é reduzido a um volume
livre.
O acetileno é matéria-prima para a síntese em larga
escala de muitos compostos orgânicos importantes. Isto
inclui o ácido acético e diversos compostos insaturados que
são utilizados para a polimerização a plásticos e borrachas.
As principais aplicações do acetileno é como gás de
maçarico oxiacetileno que produz elevadíssimas
temperaturas capazes de cortar chapas de aço. Atualmente,
o acetileno é um produto muito importante na fabricação de
outras substâncias básicas para a fabricação de borracha
sintética e fibras têxteis sintéticas de qualidade. Na
medicina o acetileno é utilizado como anestésicos
(narcóticos).
O acetileno é um gás inodoro. Quando se prepara
acetileno a partir do carbureto, nota-se um odor ruim. Isso é
devido a impurezas sulfuradas que acompanham o
carbureto e se desprendem durante a hidrólise.
Tem ponto de ebulição a -82ºC. Sua liquefação por
pressurização é muito perigosa, pois o acetileno tem alto
conteúdo energético.
Na síntese total temos:
HC CHC H2
arco elétrico
2 + ∆H = +54 kcal
Na síntese houve absorção de 54 kcal/mol de acetileno.
3

4. É pouco solúvel na água (1 litro de água dissolve 1
litro de acetileno medido nas CNTP). É muito solúvel na
acetona (1 litro de acetona dissolve 300 litros de acetileno).
Preparação e reconhecimento do acetileno
Material Reagentes
-Kitassato;
-Funil de decantação;
-Tubos de ensaio;
-Rolha perfurada;
-Tubo de vidro;
-Bico de Busen;
-Tubo de borracha;
-Tela de amianto;
-Becker;
-Pinça de Bohr;
-Papel de filtro;
-Funil.
-Carbeto de cálcio (CaC2);
-Hidróxido de amônio (NH4OH);
-Nitrato de prata a 3% (AgNO3);
-Permanganato de potássio
(KMnO4);
-Bromo (Br2);
-ácido sulfúrico (H2SO4).
Método
Colocam-se alguns pedaços de carbeto de cálcio em
um kitassato, adiciona-se água através de funil de
decantação (lentamente), com o auxílio da pinça de Bohr
pesa ao tubo de saída, observar-se a formação de um gás
que é o acetileno.
Reconhecimento
1-Colocar 2 ml de solução de nitrato de prata num tubo de
ensaio. Juntar 2 ml de hidróxido de amônio que facilita a
precipitação do acetileno através dessa solução fechar o
tubo de ensaio com rolha de borracha e agitar, repetir e
borbulhar, se necessário. Filtrar o acetileno de prata
(amarelo) e colocar o papel úmido sobre uma tela de
amianto e aquecer cuidadosamente. Observe pequenas
explosões. É o acetileno de prata que é explosivo quando
seco.
C-H≡C-H +AgNO3 / NH4 OH  H-C≡C-Ag
2-Colocar 2 ml de solução de permanganato de potássio e 1
ml de ácido sulfúrico e fazer passar uma corrente de
acetileno através dessa solução e observar o composto
formado.
3-Colocar 3 ml de água de bromo no tubo de ensaio. Fazer
passar uma corrente de acetileno através dessa solução e
observar o composto formado.
4-Filtrar o produto hidróxido de cálcio que está no kitassato,
recolhendo a solução filtrada em um tubo de ensaio. Juntar
algumas gotas de solução de fenolftaleína. Observar a
coloração.
5-Fazer a combustão do acetileno diretamente no tubo de
vidro ligado à mangueira.
Questionário do acetileno
1-Mostre a reação de obtenção do carbeto de cálcio
partindo de carbonato de cálcio (CaCO3).
2-Escreva a equação da reação de obtenção do acetileno
partindo do carbeto de cálcio (CaC2) e água.
4

5. 3- Como se evita a violenta explosão por compressão de
acetileno?
4- Escreva a reação entre acetileno e bromo em excesso.
5- Escreva a reação entre acetileno e nitrato de prata
amoniacal.
6- A acetona dissolve bastante o acetileno. Um litro de
acetona dissolveria quantos litros de acetileno?
7- Cite o emprego do acetileno na indústria, na vida prática
e na medicina.
8- Quando substituímos o H de um alcino verdadeiro por um
metal, Na, Cu, Ag, etc. Que composto denominamos?
9- Cite outros métodos de obtenção do acetileno.
10- Quem obteve pela primeira vez o Acetileno? Mostre a
reação.
11- Na realização do experimento, qual a finalidade do funil
de decantação?
12- Ao inflamar o acetileno, o que se observa acerca da
chama? Que tipo de combustão se verifica?
13- O acetileno produz combustão completa?
14- Quais as características do acetileno de prata?
15- O que se observa ao passar a corrente de acetileno
sobre a solução de nitrato de prata amoniacal?
16- Qual a causa do odor desagradável do acetileno obtido
pelo processo do carbeto de cálcio?
17- Qual finalidade do indicador fenolftaleína após a
hidrólise de carbeto de cálcio nessa prática?
18- Cite algumas propriedades físicas do acetileno.
19- Qual a finalidade da coloração marrom quando se faz
passar a corrente do acetileno sobre a solução do
permanganato de potássio em meio ácido?
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6. Aspirina
Preparação do ácido acetil salicílico
Introdução
O ácido acetil salicílico (AAS) é função mista ácido
carboxílico e este contendo anel benzênico. A aspirina foi
introduzida na medicina, no ano de 1899, como anti-
reumático e antipirético. È um dos produtos farmacêuticos
de mais alta produção atualmente.
COOH
OCOCH3
Informações
Um grande número de fenóis e éteres fenólicos
ocorre da natureza. Somente um pequeno deles apresenta
interesse especial. Em certos casos eles são modificados
quimicamente de modo a produzir um material com
atividade específica medicinal desejada. O orto-hidroxi-
benzôico mais conhecido como ácido salicílico, pode ser
obtido das árvores de salgueiro. Embora o ácido acetil
salicílico não ocorra livre na natureza, ele tem uma enorme
importância como analgésicos sendo conhecido como
aspirina.
O ácido salicílico também é preparado pelo
aquecimento de fenóxido de sódio com dióxido de carbono
sob pressão (reação de Kolbe).
A acidificação de produto formado- solicilato de
sódio- produzirá o ácido salicílico que, por sua vez,
acetilado com anidrido acético, forma a aspirina.
O ácido salicílico (ácido-hidroxi-benzóico) com
acetilação produz ácido acetil-salicílico ou aspirina.
COOH
OCOCH3
COOH
OH
CH3C
O
CH3C
O
O
H2SO4
CH3COOH++
O ácido acetil salicílico se decompõe por
aquecimento. Não possui um ponto de fusão real
perfeitamente definido. Registram-se pontos de
decomposição na faixa de 128º a 135ºC; obtem-se um calor
de 129º-133ºC em uma chapa elétrica aquecida. Pode
ocorrer um ponto de decomposição, caso o composto seja
recristalizado com um solvente de alto ponto de ebulição ou
caso o período de ebulição durante a recristalização seja
indevidamente prolongado.
A aspirina é um medicamento antipirético e anti-
reumático, de vasta aplicação no mundo ocidental. È a base
de produtos populares como o “Melhoral” e a “Bayaspirina”.
É um pó branco, cristalino, solúvel ao álcool, éter e
clorofórmio. Pouco solúvel me água, em doses maciças
tende a atacar a mucosa do estômago.
A aspirina impura e seca, ao ar pode ser
recristalizada como também com o benzeno e o éter de
petróleo (p.eb. 40º-60ºC). A função fenol esterifica-se por
meio de cloretos de ácido como o cloreto de etanoila,
obtendo-se também a aspirina.
COOH
OCOCH3
COOH
OH
H2SO4
+
+ CH3C
O
Cl
HCl
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7. As propriedades anti-sépticas do ácido acetil
salicílico são utilizadas em medicina e higiene. È a base de
materiais coerentes.
O analgésico de atuação mais utilizado é o ácido
acetil salicílico ou a aspirina. Esse composto simples possui
um notável espectro de atividade biológica, além de ser um
analgésico brando e eficaz, e antipirético, antiinflamatório,
anti-reumático e eficaz na prevenção de coágulos arteriais.
É interessante notar-se que quando a aspirina é
tomada em doses normais por uma pessoa em estado
psíquico não há efeito aparente.
Os sais derivados da aspirina: salicicato de sódio e
salicicato de metila.
Hidróxido Aromático
Três são os termos fundamentais desta série:
• ácido o-hidróxido-benzóico ou ácido salicílico
COOH
OH
• ácido m-hidróxido benzóico
COOH
OH
• ácido p-hidroxibenzóico
COOH
OH
A hidroxila, nesta classe de compostos está ainda a um
grupo aromático tendo características fenólicas, ao invés de
alcoólicos. A hidroxila fenólica distingue-se, principalmente,
pela maior acidez sendo possível conseguir a solidificação
de ambos os grupamentos a hidroxila fenólica por ação de
hidróxido em excesso.
A acidez da hidroxila fenólica é inferior a da
carboxila. A este respeito é muito significativa a reação:
COOH
ONa
++ H2CO3 NaHCO3
COONa
OH
Na qual o ácido carbônico, em ácido fraco, desloca o
metal apenas da hidroxila fenólica. Como regra geral, a
acidez da carboxila aumenta quando está em posição orto e
diminui quando em posição para. Eis uma seqüência
decrescente de acidez, segundo a posição da hidroxila.
COOH
OH
COOHCOOH
OH
COOH
OH
Dos hidróxidos aromáticos, merece destaque pela
sua importância na indústria farmacêutica e alimentícia,
7

8. ácido salicílico, um sólido cristalino que funde a 158ºC,
pode-se obtê-lo através do processo de Kolbe dentro de
uma faixa de temperatura que cobre o intervalo de 180 a
200ºC.
++
ONa
CO2
ONa
COONa
OH
Há ainda outro método de relativa importância, o
processo Schimdt pelo qual se consegue obter a conversão
total de fenol operando com gás carbônico entre 120º e
140ºC sob pressões de 4 a 7 atmosferas. A reação é
conduzida em autoclaves, dotadas de agitadores e
serpentinas. Dentro os produtos à base deste ácido, vale
citar seu acetil derivado - a aspirina - já com necessários
comentários largamente utilizados na medicina.
Preparação e reconhecimento da aspirina
Material Reagentes
-Balança;
-Beckers;
-Erlenmeyers;
-Filtro a vácuo;
-Pipeta;
-Termômetro.
-Ácido salicílico seco;
-Anidrido acético;
-Ácido sulfúrico concentrado;
-Água destilada;
-Álcool etílico.
Método
Colocar em Erlenmeyer de 250 ml, 10 g de ácido
salicílico seco e adicionar 15 ml de anidrido acético, agitar
bem até homogeneizar a mistura, quando se forma uma
solução leitosa. Em seguida adicionar 15 gotas de ácido
sulfúrico concentrado agitando com freqüência após cada
adição. De início, o ácido sulfúrico com os demais
reagentes forma uma solução amarelada que ao final de 15
gotas de ácido, a solução vai se precipitando e forma uma
massa branca. Nesta altura a temperatura deverá estar
entre 40º e 50ºC( termômetro). Em seguida adiciona-se 150
ml de água destilada e filtrar a vácuo.
Purificação
A purificação do AAS é feita dissolvendo o sólido em
cerca de 30 ml de álcool etílico com 75 ml de água destilada
aquecida. Se o AAS não ficar totalmente dissolvido,
aquecer a mistura para completar a dissolução. Deixar a
solução límpida esfriar lentamente para precipitação dos
cristais.
Em seguida filtrar a vácuo. Secar em dessecador, o
rendimento deve chegar aproximadamente a 13 gramas.
Questionário da aspirina
1- Quais os componentes básicos na produção do ácido
acetil salicílico? E qual a sua constituição química?
2- Porque o ácido salicílico é o componente básico na
preparação do AAS?
3- Por que a “Aspirina” é um medicamento básico para a
produção de outros produtos?
4- Qual a finalidade do ácido sulfúrico na preparação da
“Aspirina”?
5-Que tipo de reação se verifica neste processo?
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9. 6- No processo de separação do AAS, por que a
temperatura deve ser manter até 50ºC?
7-Porque as gotas do ácido sulfúrico não podem ser
adicionadas de uma única vez?
8-Poderíamos substituir o anidrido acético por outro
reagente? Caso afirmativo justifique.
9-Cite as principais propriedades físicas da “Aspirina”.
10-Cite alguns sais derivados da “Aspirina”.
11- Cite outro processo para a produção da “Aspirina”.
12- Por que a “Aspirina” não pode ser cristalizada por
solvente de alto p.eb.?
13- Quais outros solventes podem ser empregados para
recristalização da “Aspirina”?
14- Por que na purificação da “Aspirina” utiliza-se álcool e
água destilada e quente?
15- Cite algumas aplicações da “Aspirina”.
16- Faça um breve relato na descoberta da “Aspirina”.
17- Cite outras aplicações do ácido salicílico.
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10. Reação de Cannizzaro
Àcido benzóico e álcool benzílico
Introdução
Pela ação de bases, duas moléculas de aldeídos
podem produzir uma de álcool e outra de ácido; é a reação
de CANIZARRO, no qual a metade das moléculas de
aldeído se oxida e a outra metade se reduz. É mais uma
prova que os aldeídos são produtos intermediários entre
álcoois e ácidos carboxiácidos.
Informações
É sabido que a teoria atômica proposta por Dalton no
século XVIII representou importante contribuição para a
Química. Segundo essa idéia, muitos químicos passaram a
considerar a matéria como constituída por minúsculas
partículas que não poderiam subdividir-se. Isto é, que não
poderiam ser cindidas sem que as propriedades intrínsecas
da matéria fossem também destruídas
A teoria dava resposta a algumas antigas questões.
Explicativa, por exemplo, que quando duas substâncias se
combinam, cada uma delas se combina com uma partícula
da outra. Ou que a combinação se processa sempre em
proporções definidas; tanto átomos de um com tantos
átomos de outra.
Era apenas uma hipótese ampliada, como todas as
teorias, e ainda imperfeita. Uma das incongruências das
novas idéias na síntese da água promovia se a reação de
dois volumes de hidrogênio com um volume de oxigênio,
mas o resultado não um volume de água, e sim dois. Por
quê? Alguns viam nisso uma “prova” de que os átomos de
hidrogênio e do oxigênio cindiam-se ao meio durante a
reação
A duplicação dos átomos é que explicaria
exclusivamente o fato de resultar um volume duplo de água
na reação. E, se os átomos cindiam-se sem alterar as
propriedades básicas da matéria, então não eram átomos
conforme o conceito de Dalton, uma contradição.
No início do século XIX, alguns pesquisadores
estavam empenhados em decifrar o enigma. Hoje parece
simples de entender que em certas substâncias
elementares como o oxigênio e o hidrogênio, os átomos
agrupam-se aos pares para construir uma molécula de gás
e que a molécula é formada por dois átomos conjugados.
Naquela época, essa idéia não era de fácil
formulação. Ainda hoje, os átomos são partículas invisíveis,
e todo o conhecimento possível sobre sua natureza é
comumente obtido através de hipótese e deduções
levantadas ou confirmadas pela experimentação.
A difícil tarefa de aprofundar e corrigir a teoria
atômica desenvolveu-se em duas etapas: a primeira delas
resultou das teorias e experiências de Amedeo Avogadro,
gentil cientista que viveu obscuramente como professor de
Química de um colégio italiano. Pouco relacionado no
mundo científico, Avogadro não encontrou meios de
divulgação apropriada para suas idéias.
A segunda etapa coube a Cannizzaro que ampliou as
teorias de Avogadro e as divulgou em combativas
campanhas de propagação entre os liminares de seu
tempo. Avogadro e Canizzarro são considerados por isso os
dois maiores químicos italianos do século passado, autores
de contribuições fundamentais ao processo da química em
todo o mundo.
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11. Inconformado na política
O inconformismo era um traço essencial de Stanislao
Cannizzaro. Seu pai, Mariano Cannizzaro, era um
monarquista conservador que chegou a exercer cargo de
chefe de polícia na Sicília. Nessa condição, promoveu feroz
repressão aos revolucionários republicanos da Ilha no
começo do século XIX. O prestígio de Mariano Cannizzaro
era tal que uma de suas filhas era chamada de rainha na
corte dos Bourbons. Stanislao, porém desenvolveu muito
cedo uma concepção revolucionária e liberal, de conteúdo
ideológico oposto às das idéias paternas. Ainda criança,
conheceu Garibaldi e entre ambos nasceu forte admiração
de Garibaldi que lhe concedeu a patente de guarda-marinha
quando tinha apenas doze anos.
Stanislao tinha nascido em Palermo a 13 de junho de
1826. Muito jovem, saiu de casa aos quinze anos e teve de
optar por um dos três cursos universitários existentes em
Palermo na época: medicina, letras ou direito. Preferiu a
medicina que mais se aproximava de seu interesse
espontâneo por ciências exatas. Durante três anos,
Cannizzaro empenhou-se em pesquisa biológicas. Já com
dezenove anos, tinha condições para apresentar um
trabalho sobre o sistema nervoso num congresso científico
italiano. Não era nada que valesse notoriedade, mas para
um jovem daquela idade, a tese indicava promissoras
perspectivas que chamaram atenção de Macedônio Melloni.
Este havia alcançado prestígio e influência com suas
pesquisas em torno das radiações infravermelhas. Por
recomendação de Melloni, o químico Raffaello Píria
concordou em aceitar Cannizzaro como assistente em seu
laboratório de Pisa. Cannizzaro deu um relutante adeus a
Palermo. Seu temperamento romântico e sua veia afetiva
lhe permitiam desligar-se do amor à família e a terra natal.
Estudava em Pisa, mas tirava férias regulares para matar a
saudade dos familiares e participar da política siliana.
Durante um período de férias, aderiu a um
movimento de revolucionário local transitoriamente vitorioso
e chegou a ser eleito membro da comunidade messiana,
mas os monarquistas logo retornaram ao poder e
Cannizzaro, julgado a revalia e condenado a morte, fugiu
para Marselha e dali alcançou Paris.
Forçado por tais circunstâncias a deixar sua vida de
conspirador, Cannizzaro voltou a concentrar-se em seu
outro interresse: a Química. No laboratório de Chevreul,
associou-se a Cloetz para efetuar pesquisa na síntese da
cianamida.
De volta ao progresso
Em 1851, quando Cannizzaro tinha 25 anos, a
situação política italiana evoluía numa direção liberal,
Cannizzaro resolveu tentar uma volta “em etapas”. Seria
temerário retornar à península onde sua condenação à
morte ainda não fora suspensa. Mas havia possibilidade de
uma reaproximação gradual.
De fato, conseguiu uma nomeação para a cadeira de
química do Colégio Real de Alexandria. Seu interesse
apaixonado pela Ciência serviu para infundir nos alunos
certos graus de entusiasmo pela matéria. Mas,
frequentemente eles protestavam contra o exagero do
mestre: Cannizzaro de vez em quando se perdia em
intermináveis dissertações e, empolgado pelo assunto
esquecia o limite de tempo da aula e não a encerrava antes
do tempo previsto por seus alunos. Só quando a classe
começava a bater o pé ruidosamente é que Cannizzaro se
lembrava de encerrar a aula. Mas, de modo geral suas
aulas e palestras eram animadas e interessantes. Em
11

12. primeiro lugar por que Cannizzaro dominava
completamente o assunto e em segundo, por sua habilidade
na comunicação verbal. Durante um ciclo de palestras de
divulgação para leigos, sua fama crescente saiu mais
valorizada. As dissertações bem planejadas partiam a
atenção da audiência. À medida que o assunto se tornava
mais e mais complexo, Cannizzaro intercalava curiosidades
anedóticas para não cansar os ouvintes.
Em 1955 – com menos de 30 anos – nomeado
professor de Química na Universidade de Gênova. Sua
reputação crescia, a situação pessoal se estabilizava.
Nessa época, cannizzaro parecia ter acertado a vida; casou
com uma jovem inglesa, Harriet Whiteres, e durante alguns
anos abandonou a vida pacata de professor e pai de
família.
Um equívoco, no congresso
Mas em 1860 reacenderam-se as chamas de sua
convocação revolucionária. Quando soube que Garibaldi
desembarcava em Marselha embarcou às pressas para a
Sicília, na esperança de aderir ao movimento. Mas a
companhia fulminante de Garibaldi dispensava seu
concurso: Quando chegou a Palermo, Cannizzaro
encontrou a Sicília libertada, seu único consolo foi o de
rever a mãe e a irmã, das quais havia estado separado por
mais de dez.
Reações dos Aldeídos
Os Aldeídos compõem um grupo funcional dentro da
química Orgânica, cuja “marca registrada” é a presença da
carbonila:
C O
A grande reatividade que apresenta deve-se ao
caráter insaturado da carbonila, somado à diferença de
eletronegatividade entre o carbono e o oxigênio. Este último
é mais eletronegativo que o primeiro razão pela qual um
elétron nas imediações de ambos a permanecer mais
próximo do oxigênio. Consequentemente a carbonila
apresenta uma estrutura de dipolo elétrico com o centro das
cargas negativas próximo ao átomo de oxigênio e o centro
das cargas positivas nas vizinhanças imediatas de átomo
de carbono.
Reações de adição
O caráter dipolar da carbonila explica por que a
tendência à adição de substâncias polares (água, álcoois,
amoníaco, etc.) é mais acentuada naquele grupo funcional
que na ligação entre carbonos. A adição de água aos
aldeídos dá-se à temperatura ambiente mesmo na ausência
de catalisadores.
CH3C
O
H
+ H2O CH3 H
OH
OH
C
Em geral, os hidratos dos aldeídos são dificilmente
insolúveis devido à sua instabilidade. Uma das exceções é
o hidrato de cloral (tricloriacetaldeído).
CCl3C
O
H
+ H2O CCl3 H
OH
OH
C
12

13. O ácido cianídrico adiciona-se aos aldeídos em
presença de catalisadores básicos (como exemplo,
amoníaco e aminas), com formação de cianidrina:
CH3 C
O
H
+ H C N CH3 C
OH
H
C N
As cianidinas são importantes como produtos
intermediários em diversas sínteses. Entre outras
aplicações são usados para a preparação de nitrilas
insaturadas e de α-hidroxiácidos.
A adição de bissulfito de sódio (NaHSO3) ao grupo
leva os produtos geralmente poucos solúveis e
cristalizáveis:
CH3 C
O
H
+ CH3 C
OH
H
SO3NaNaHSO3
Isso permite sua filtração e posterior recuperação do
aldeído original, purificado.
Reações de adição ocorrem também como o
amoníaco. Obtem-se assim aminoálcoois:
CH3 C
O
H
+ CH3 C
OH
H
NH2NH3
Quando os aldeídos são substituídos a reação dos
aldeídos com os álcoois leva a formação dos acetais:
CH3 C
O
H
+ CH3 C
OR
H
OR
HOR2 + H2O
A reação se processa aquecendo-se a mistura de
álcool e aldeído som sulfato de cobre (CuSO4) anidro, que
retira a água à medida que ela se forma.
Resultam então substâncias estáveis com odor
agradável. Dos acetais os aldeídos podem ser novamente
obtidos pó um conveniente tratamento térmico.
A formação dos acetais represente um meio útil para
proteger o grupo aldeídico.
De fato, convertendo o aldeído em acetil por ação de
um álcool, podem-se efetuar transformações na parte da
molécula sem que ocorram reações secundárias
indesejadas com o grupamento carbonílico.
Diversas substâncias que contêm grupos – NH2
reagem com os aldeídos, dando lugar a produtos com
vastas aplicações no laboratório. As reações que ocorrem
catalisadas em geral por ácidos acompanhados de
eliminação de água.
Existe então a formação de uma dupla ligação entre
o carbono e o nitrogênio.
Alguns desses derivados nitrogenados são úteis para
a caracterização dos aldeídos e para a sua separação
quando misturados a outras substâncias. Os aldeídos
condensam-se facilmente com substâncias que contêm
grupos pelares insaturados, como, por exemplo:
C
O
OH
C
O
OR
C N C O N
O
O
Nelas, ao grupo metilênico CH2, adjacente ao grupo
funcional característico da molécula, é particularmente
relativo, porque seus átomos apresentam maior mobilidade.
Isso pode ser observado, por exemplo, no nitroetano, na
metil-etil-cetona e no éster malônico:
13

14. CH3CH2N
O
O
CH3CH2C
O
CH3
CCH2C
OO
RO OR
No éster malônico, a ativação do grupo metilênico é
maior que nos outros exemplos. Isso se deve ao fato de
estar ligado a dois grupos funcionais característicos. Nas
reações de substituição de aldeídos com tais substâncias,
utilizam-se tantos catalisadores ácidos como básicos.
Reação de Cannizzaro:
As bases fortes provocam sobre os aldeídos uma
oxiredução que leva o nome de “Reação de Cannizzaro”.
De duas moléculas de aldeídos obtém-se uma molécula de
álcool e uma de ácido. A reação é particularmente singular
para os aldeídos que não apresentam hidrogênio ligado ao
átomo de carbono vizinho à carbonila. Como exemplo
teremos:
C
O
H
H2O+ CH2OH C
O
OH
+
Se existir hidrogênio no carbono vizinho a carbonila, o meio
alcalino favorece a condensação aldólica: Aldol.
CH3C
O
H(R)
CH3C
O
H(R)
+ OH- CH3 C
OH
H(R)
CH2 C
O
H(R)
Duas moléculas de aldeídos β – hidroxi-aldeído
(ou cetonas) com H em α β – hidroxi-cetona
Esta reação mostra, por um lado a reatividade de H
em α (da 2a
molécula) e por outro lado, um significativo
exemplo de adição nucleofílica à carbonila (da 1a
molécula).
Os aldeídos assim obtidos desidratam-se facilmente,
dando aldeídos α, β insaturados (aldeído crotônico):
+CH3 C
OH
H
CH2 C
O
H
∆
CH3CH CHC
O
H
H2O
Esta reação chama-se reação de crotonização.
Tendo em prova de que os aldeídos são produtos
intermediários entre álcoois e ácidos orgânicos a reação de
Cannizzaro é uma reação de oxi-redução, o aldeído age
como oxidante e como agente redutor.
CHO COONa OH
NaOH2 + +
(oxidado) (reduzido)
As reações de Cannizzaro são de pequena aplicação
sintética porque a maioria dos aldeídos é agente redutore
caro.
Oxidação dos aldeídos
Os aldeídos podem ser oxidados a ácidos
carboxílicos com grande facilidade.
R C
O
H
R C
O
OH
[O]
Como oxidantes, pode-se empregar o permanganato
de potássio (KMnO4) em meio ácido ou agente mais fraco
como o óxido de prata.
A simplicidade com que se dá a oxidação dos
aldeídos constitui a base de algumas determinações
analíticas que servem para identificá-los.
Preparação
14

15. Ácido benzóico e álcool benzílico.
Reação de Cannizzaro.
Material Reagentes
-Balão de 250 ml;
-Beckers;
-Balança;
-Filtro a vácuo;
-Proveta;
-Termômetro.
-Ácido clorídrico;
-Benzaldeído;
-Etanol;
-Hidróxido de potássio (sódio);
-Água destilada;
-Gelo.
Método
Em um becker de 250 ml, colocar 27 g de hidróxido
de potássio e dissolver em 25 ml de água destilada,
deixando esfriar até esfriar até 20ºC (usar água gelada). Em
seguida derramar a solução em um balão volumétrico de
250 ml, adicionar 29 ml de benzaldeído puro. Arrolhar o
balão e agitar vagarosamente a mistura até formar uma
emulsão espessa e deixar em repouso por 24 horas
mantendo o balão arrolhado para completar a formação do
benzoato. Após esse tempo, adicionar 105 ml de água
destilada para dissolver o benzoato de potássio (ou sódio)
formado. Preparar uma solução 1:1 de ácido clorídrico
totalizando 260 ml e 100 g de gelo pisado e adicionar com
agitação a solução aquosa de benzoato de potássio (sódio).
Filtrar a vácuo o ácido benzóico precipitado lavando com
água destilada.
Purificação
O ácido benzóico obtido é recristalizado com água
em ebulição (cerca de 250 ml). O rendimento do ácido
benzóico é aproximadamente de 18 g o qual deve
apresentar p.f. de 121ºC.
Reação de confirmação
Em um tubo de ensaio, colocar o fragmento do ácido
benzóico cobrindo a boca do tubo com papel de filtro preso
por uma liga e aquecer com cuidado. A sublimação do ácido
benzóico pode ser confirmada nas paredes superiores frias
do tubo de ensaio. Identificar a reação no sublimado
utilizando fita de papel de pH.
Questionário da reação de Cannizzaro
1- O que significa a reação de Cannizzaro?
2- Em que foi baseada esta reação?
3- Faça uma bibliografia sobre Cannizzaro.
4- Mostre a reação de Cannizzaro.
5- Qual a contribuição de Cannizzaro à química orgânica?
6- O que significa uma reação de Cannizzaro cruzada?
7- no experimento, qual a finalidade do repouso durante 24
horas?
8- Qual a finalidade da sublimação do ácido benzóico? E
qual o seu pH?
15

16. 9- Cite algumas aplicações do ácido benzóico.
10- Quais as condições necessárias para ocorrer a reação
de Cannizzaro?
11- Qual a finalidade da base? E qual a influência da
alcalinidade?
12- Por que filtramos o produto obtido?
13- Quando o rendimento não atinge seu peso, quais as
falhas que podem ser detectadas?
14- Qual o composto intermediário da reação de
Cannizzaro?
15- Como é feita a recristalização do ácido benzóico?
16- Por que se coloca a solução aquosa formada na mistura
HCl concentrada com água destilada e gelo pisado?
17- Qual a finalidade da lavagem com água destilada
durante a filtração?
18- Que são aldois?
19- O que é uma reação de crotonização?
16

17. Resina Fenol Formol:
Baquelite
Introdução
A baquelite é uma resina fenol formol também
chamada de polímero com ligações cruzadas. As ligações
entre as cadeias permitem a forma de uma estrutura
tridimensional, de modo que os polímeros formados são
materiais rígidos e completamente insolúveis.
Informações
A baquelite cujo consumo total é considerável, é uma
das primeiras resinas; sua fabricação foi industrializada na
América (1909) pelo belga Back Cland.
Na presença de catalisadores o fenol reage sobre o
formol dando produtos sólidos ou líquidos que se
transformam pela polimerização numa substância sólida. A
baquelite, translúcida, dura, insolúvel, isolante, infusível,
resistente a unidade e aos agentes químicos.
Quando o polímero é obtido pela reação de dois
monômeros com eliminação simultânea de uma substância
mais simples (H2O, NH3 e etc.).
O polímero fenol-formaldeído ou baquelite no seu
primeiro estágio e predominante linear e tem massa
relativamente baixa sendo conhecido como Novolac e é
muito empregado em tintas vernizes e cola pra madeira. A
reação, no entanto, pode prosseguir e gerar a baquelite que
é um polímero tridimensional (termofixo). Sendo o mais
antigo polímero sintético de uso industrial onde se presta
muito bem à fabricação de objetos moldados.
Em reações intermediárias, no processo de
condensação, pode ocorrer livremente à temperatura
elevada como os polímeros fundidos podem variar pelos
pesos moleculares das moléculas reagentes.
A condensação de fenol-formol na presença de um
ácido (reação de Friedel-Craft) pode ser controlada de
modo a produzir um material de baixo peso molecular no
quais as unidades fenólicas são ligadas por grupos
metileno.
Quando o peso molecular é cerca de 1000, o material
é solúvel e pode ser misturado com corantes, carga inerte e
uma fonte de formaldeído, tal como o hexametileno-
tetramina. Sob aquecimento, a mistura funde-se e é usada
pra moldagem. Posterior aquecimento decompõe o
hexametileno-tetramina em formaldeído e amoníaco.
O formaldeído propicia a formação de ligações
adicionais entre as cadeias e forma-se um produto
termorrígido. Assim, o polímero final é uma rede
tridimensional rígida, insolúvel e, em certos casos, também
quebradiça.
Um material termoplástico pode ser refundido várias
vezes sem sofrer alterações, enquanto que um material
termorrígido sofre uma mudança permanente (uma reação
química) durante a fusão fornecendo, assim um sólido que
não pode ser fundido.
Certas partes de utensílios elétricos, interruptores e
tomadas costumam ser feitos de resinas termorrígidas com
ligações entre cadeias como a baquelite.
Quando a condensação se processa entre o fenol e o
formaldeído, obtem-se as resinas fenólicas – os mais
antigos elementos da família dos plásticos. Apresenta boas
propriedades físicas e químicas e baixo custo de produção.
As resinas fenólicas apresentam uma química
complexa. As duas reações mais importantes entre o fenol
e o formaldeído podem ser reguladas com catalisadores
especiais ou por controle de relação de massas entre os
17

18. reagentes. As duas reações são hidroximetilação e a
formação de ligações metilênicas.
A primeira dessas reações pode ser controlada de
modo a ser interrompida quando da formação de álcoois
fenólicos. Em meio ácido e excesso de fenol gera-se álcool
fenólico dissubstituído. Neste caso, a formação das ligações
metilênicas é mais rápida, dando um polímero termoplástico
– a “Novalac”.
Quando se opera em meio alcalino e em presença de
excesso de formaldeído, forma-se um produto
trissubstituído, que, por aquecimento, se condensa até
resultar uma resina termofixa. Chega-se a formação de
resina chamada resite - aumentando-se gradativamente a
temperatura através de estágios de condensação
intermediários que correspondem a polímeros de cadeia
cada vez amis ramificada.
A policondensação pode ser interrompida em
qualquer estágio por redução brusca de temperatura ou por
neutralização do catalisador básico.
Esta técnica é usada na produção de pó pra
estampagem: a reação é interrompida no ponto em que o
polímero (estrutura chamada reasol). O polímero obtido é
reduzido a pó que submetido a aquecimento em prensa,
passa de reasol a resite, permitindo produzir objetos
infusíveis.
As baquelites são as mais conhecidas substâncias
termofixas desse grupo e foram as primeiras matérias
plásticas fabricadas e, embora ainda estejam sendo
suplantadas, ainda são muito usadas.
Preparação da resina
Material Reagentes
-Agitador elétrico magnético
com termostato;
-Beckers;
-Condensador de refluxo;
-Erlenmeyer;
-Pipetas;
-Provetas.
-Formaldeído;
-Fenol;
-Hidróxido de sódio 40%.
Método
Em um erlenmeyer de 500 ml, colocar uma mistura
de 27 ml de fenol (formalina), 50 mL de formaldeído e 4 ml
de uma solução de hidróxido de sódio a 40%. Homogenizar
bem até apresentar uma coloração turva.
Em seguida prender o erlenmeyer a um condensador
de refluxo sob um agitador elétrico magnético com
termostato e refluxar suavemente durante um período de 60
a 75 minutos. No decorrer deste intervalo, a mistura adquire
uma coloração avermelhada tornando-se cada vez mais
viscosa, encontrando dificuldade de escapar da superfície
do recipiente.
Após cessar o aquecimento, derramar imediatamente
a massa viscosa em um depósito de vidro comum
adequado. Limpar imediatamente o erlenmeyer reacional
com a mesma solução catalisadora (hidróxido de sódio a
40%) evitando assim a difícil remoção do produto
endurecido que reveste o recipiente.
Para completar a formação da resina que é no caso o
seu 2º estágio, colocar o recipiente (conteúdo) em uma
estufa de ar durante uma hora a 50ºC e durante 4 horas a
60º-75ºC.
18

19. Quando o processo de cozimento estiver completo,
obtem-se uma massa dura rósea da resina fenol-formol.
Questionário da resina fenol-formol (baquelita)
1- Que são polímeros? E copolímeros?
2- Como veio a baquelita e por que este nome?
3-Que é polímero tridimensional?
4- Mostre a reação de polimerização de baquelita.
5- Que é monômero?
6- Que tipo de polímero é a baquelita?
7- Qual a diferença entre a baquelita 1º e o 2º estágio para
formação da baquelita?
8- Cite algumas aplicações da resina fenol-formol.
9- Que são polímeros termofixos ou termorrígidos?
10- Qual a função do NaOH a 40% na mistura fenol-formol?
Poderíamos substituir o NaOH por ácido?
11- Qual a finalidade do refluxo na preparação da resina?
12- Por que se utiliza o aquecimento até a ebulição?
13- Qual a dificuldade de deixar em repouso por um certo
tempo?
14- Qual a função do NaOH a 40% no final do experimento?
15- Como se completa a preparação da resina?
16- O fator temperatura é importante no processo de
condensação?
17- No processo de condensação, quais as substâncias que
podem ser liberadas?
18- Quais os principais empregos da Novalac?
19- O que significa Resol?
19

20. Poliestireno
Isopor
Introdução
O poliestireno é matéria-prima para a fabricação do
isopor quando expandido a quente por meio de gases.
CHCH2
n
CHCH2
n
cat
pressão
éter de
petróleo
ISOPOR
Informações
O poliestireno é outro plástico de grande uso no
mundo atual. Ele se presta para a produção de artigos
moldados como pratos, copos, xícaras e etc.
Ele é bastante transparente e bom isolante elétrico.
O poliestireno é um polímero de adição. È um
termoplástico incolor e transparente com um som
tipicamente metálico quando deixado cair sobre uma
superfície clara. Ele amolece a cerca de 90º a 95ºC
enquanto que a 140ºC é um líquido móvel excelente para
uso em moldagem por injeção. O poliestireno é um material
bastante quebradiço e pode ser reforçado com borracha
para aplicações mais severas.
Suas excelentes propriedades elétricas incluem um
fator potência muito baixa, alta constante dielétrica, alta
resistividade volumétrica. Quimicamente é resistente aos
ácidos fortes e aos álcoois e é insolúvel em hidrocarbonetos
alifáticos, em ésteres, hidrocarbonetos aromáticos, álcoois
superiores e hidrocarbonetos clorados.
Diluído excelentes propriedades e combinada com
sua elevada resistência ao calor é usada para fabricação de
peças de rádio (ENASSIS), usados em locais quentes e em
matérias de embalagens. Quanto a resistência ao calor não
é importante, mas se requer uma elevada resistência a
vibração. É usada na fabricação de escovas. O poliestireno
é usado ainda para embalagens, caixas, jarros e
cosméticos. Seu uso se estende a indústria farmacêutica.
Grande número de artigos domésticos é fabricado com
poliestireno (cabides, caixas transparentes de alto brilho,
pentes)
O poliestireno reforçado também é adequado para a
fabricação de portas de geladeiras e outros. O poliestireno é
encontrado em forma expansa que pode ser obtida de
forma já indicada e pode ser moldado com vapor para
obtenção de artigos leves com muitas aplicações,
especialmente no campo da embalagem e isolamento
térmico.
Assim como o poliestireno é obtido a partir do etileno,
o poliestireno nasce pela agregação das moléculas de
estireno. A técnica mais difundida para a sua produção é a
polimerização em suspensão. Neste, o estireno é
bombeado para uma autoclave onde entra em contato com
água e um agente dispersor destinado a auxiliar o
espalhamento do monômero.
Esse agente pode ser álcool polivinílico ou fosfato de
cálcio e sua ação aliada à agitação mecânica causada por
dispositivos resistentes no interior da autoclave provoca a
dispersão do estireno líquido.
A reação do estireno é fortemente exotérmica, mas
ainda assim, ela possui um limiar de temperatura abaixo do
qual não ocorre. A autoclave é então aquecida até atingir a
temperatura mínima necessária e daí por diante a reação
processa-se com desprendimento de grandes quantidades
de calor. Ela inicia-se rápida e assim permanece até que
90% do estireno tenham sido convertidos em polímero.
20

21. Esta é representada por minúsculas esferas que se
formam no seio da massa líquida e que, por decantação
vão alojar-se no fundo da autoclave e ali são recolhidas e
conduzidas a um recipiente de lavagem, onde enfrentam
um banho de água pura para a remoção de resíduos do
disfergentes.
Após a filtração e secagem, as “gotas” do polímero
são remetidas a uma extrusão que as reduz a grânulos
mais ou menos uniformes. Em seguida, estes grânulos são
transportados para o solo de estocagem após ensacados
são finalmente guardados.
O resfriamento da massa reagente é o primeiro dos
problemas associados à produção do poliestireno. De fato,
a medida que a reação tem seqüência na autoclave, a
viscosidade da massa cresce, aumentando
consequentemente a dificuldade em se retirar dali o calor. A
remoção desta energia é feita com o auxílio de camisas de
resfriamento que envolve a autoclave.
Outro problema diz respeito à formação de um
polímero contendo número excessivo de moléculas do
monômero, como resultado da diminuição progressiva da
velocidade de reação. Esse produto apresenta pontos
médios de amolecimento e de retração a temperaturas mais
baixas. O sistema de polimerização em suspensão é o
preferido porque permite um resfriamento mais eficiente. A
água presente na autoclave serve como veículo para a
condução de calor liberado durante a reação eliminando o
perigo de eventual aquecimento. Isto se reflete sobre o
produto que, assim apresenta bastante uniformidade quanto
as suas propriedades físicas e químicas.
Outros métodos menos utilizados de produção de
poliestireno dizem respeito a obtenção de polímeros de
características especiais. O poliestireno isotático (cujas
cadeias são regulares), por exemplo, é obtido pela síntese
de Ziegler-Natta; e o poliestireno atático (de cadeias
irregulares) resulta do estireno polimerizado catiônicamente,
obtido numa reação iniciada pelos ácidos de Lewis. O
esquema deste último processo é o seguinte:
CHCH2
BF3 H2O H+
BF3OH-
+ +
H+
+ CH+
CH3
CH
+
CH3 + CHCH2 CHCH3 CH
+
CH
O poliestireno, sendo uma substância termoplástica
amolece quando é aquecido, endurecendo quando
resfriado. É, pois, um material especialmente adequado à
moldagem – um processo industrial relativamente simples.
O enorme uso que dele se faz, atualmente, é justificado
pelo seu baixo custo, facilidade de processamento e por
suas propriedades físicas (isolamento térmico e resistência
mecânica, principalmente); este conjunto de características
qualifica-o para uns cem números de aplicações.
Uma delas é servir como isolante térmico no
revestimento de câmaras frigoríficas.
O poliestireno encontra emprego também no campo
dos trabalhos elétricos, como por exemplo, na cobertura
frontal dos instrumentos de medição e dos receptores de
televisão. No âmbito doméstico, serve para a construção de
placas poli - crônicas usadas no revestimento de paredes.
Um campo mais recente de aplicação é sob a forma
empolada, conhecida sob o nome de “espuma de
21

22. poliestireno” (ou simplesmente “espuma”). Sob tal forma,
presta-se, ainda, como isolante térmico.
O terceiro polímero importante - PVC – é um material
de grande resistência tanto químico quanto mecânico,
obtido pela polimerização do cloreto de vinila. Este último,
por sua vez, é o resultado da combinação de ácido
clorídrico e acetileno. A reação de polimerização é
provocada em reatores à temperatura de 180ºC e sob
pressão ligeiramente atmosférica. O catalisador utilizado na
reação é o cloreto de mercúrio tendo como suporte o carvão
ativo. Por suas qualidades o PVC é empregado na
fabricação de tubulações, na qual substitui, vantajosamente,
os canos metálicos e como revestimento de cabos elétricos.
O isopor é de grande utilidade no dia-a-dia tendo
como aplicações no campo de isolamento térmico, na
construção civil e campestre, paredes e tetos de fabricação,
embalagens em geral e etc.
Preparação do poliestireno expanso (Isopor)
Material Reagentes
-Becker de 50 ml;
-Placa aquecedora;
-Becker de 1000 ml;
-Peneira;
-Suporte de metal para pressão;
-Erlenmeyer.
-Poliestireno;
-Éter de petróleo;
-Acetato de sódio.
Método
Colocar uma porção de poliestireno (cerca de 10g)
em um elernmeyer de 100 ml e adicionar 20 ml de éter de
petróleo. Deixar em repouso por 45 minutos. Em seguida,
escorrer em uma peneira e deixar evaporar todo o éter.
Após colocar o poliestireno umedecido em um Becker de
1000 ml que contenha água em ebulição e pressionar até
completar o inchamento total. Retirar o modado de isopor
formado. Repetir o processo utilizando o acetato de sódio.
Questionário do poliestireno (isopor)
1- Mostre a reação de obtenção de monômero esterino.
2- Mostre a reação de polimerização do poliestireno.
3- Faça um resumo do estireno e seu polímero.
4- Como se faz a pré-expansão de poliestireno e quais seus
efeitos?
5- Que tipo de polímero é o poliestireno?
6- Quais as características físicas mais importantes de
poliestireno?
7- Quais as propriedades físicas do poliestireno?
8- Cite os principais agentes na preparação do poliestireno.
9- Cite alguns gaseificadores do poliestireno.
10- Quais as principais aplicações do poliestireno?
11- Qual a finalidade do éter de petróleo na preparação do
isopor?
22

23. 12- Por que devemos deixar o poliestireno umedecido por
um período de 45 minutos?
13- Qual a finalidade da água em ebulição?
14- Qual a finalidade da pressão?
15- Poderia ser usado acetato de sódio no lugar do éter de
petróleo? Justifique.
16- Quais as principais aplicações do isopor?
23

24. Éter Etílico
Introdução
Um dos processos mais empregados na obtenção do
éter etílico ou etóxietano é através da desidratação do
álcool com a ação catalítica do ácido sulfúrico que atua
como desidratante. Esta mistura deve ser feita
vagarosamente com muita agitação para evitar uma
oxidação, podendo assim produzir reações subseqüentes.
Informações
Dentre de todos os éteres, o éter etílico, mais
conhecido com éter é o mais importante. Esse é o éter que
adquirimos nas farmácias. Além de ser muito volátil e
inflamável. Seus vapores são mais pesados que o ar,
tendendo a se acomodar sobre as superfícies, constituindo
um perigo potencial de incêndio. Como os demais éteres
forma peróxidos pouco voláteis por exposição prolongada
do ar. Estes peróxidos são muitos explosivos e se
concentram durante as destilações de éteres; tais
operações, portanto, devem ser conduzidas com cuidados
especiais. Para prevenir a formação desses produtos
perigosos, o éter etílico é misturado a um pouco d’água ou
óxido de amileno. Nos EUA ele é vendido habitualmente em
recipientes especiais, o éter metílico absoluto comercial
(isento de álcool e água) possui cerca de 0,05 ppm de
ditiocarbonato de sódio (CH2 -CH2)2NCS2
-
Na+
, como aditivo
antioxidante.
O éter etílico foi um dos anestésicos mais
comumente usados para cirurgias prolongadas.
Este e outros éteres, e substâncias pertencentes a
outras famílias de compostos, tais como clorofórmico,
etileno ou ciclopropano, têm atividades fisiológicas como
anestésicos por inalação não tendo ação química (são
excretadas sem sofrer alterações químicas) agindo através
de interações que alteram as propriedades dos lipóides
(substâncias gordurosas) dos tecidos nervosos que neles
se dissolvem. A atividade como anestésico desse tipo de
composto está relacionada à razão entre as solubilidades
respectivas com óleo e água.
O uso prático de técnicas de anestesia por inalação
começou por volta de 1850. Já em 1799, Humphry David
descobriu as propriedades anestésicas do óxido nitroso
(gás hilariante). Em dezembro de 1844, Horace Well, um
dentista do estado de Connecticut, no EUA, presenciou uma
demonstração conduzida por Dalton sobre os efeitos do
óxido nitroso. No dia seguinte, ele próprio deve um dente
extraído sob efeito do gás. A operação foi um sucesso e o
gás hilariante foi introduzido na prática geral da odontologia.
Nos idos de 1840, Charles W. Jackson, um químico
de Boston – EUA ficou inconsciente pela inalação do éter
etílico e independentemente de Well, concebeu a idéia de
utilizá-lo como anestésico. Em setembro de 1846, um
dentista de Boston, W.G.T. Morton, por sugestão de
Jackson usou o éter como anestésico com pleno sucesso. E
o termo anestésia (grego, insensibilidade), foi sugerido a
Morton por O. W. Helmos. Um pouco mais tarde, J.C.
Warrem introduziu o uso de éter na cirurgia geral no
Hospital Geral de Massachussets. Em 1842, W.C.Long
fizeram o mesmo em Jefferson, estado da Geórgia, mas
não publicou seus resultados.
No início do século XIX, eram comuns na Inglaterra
as chamadas “Festas do Clorofórmio”, nas quais os
convidados sentavam-no até cair no chão, Simpson foi o
primeiro médico a usá-lo para fins cirúrgicos, em 1874.
24

25. A rainha Vitória foi anestesiada com clorofórmio
durante o nascimento de seus filhos.
Atualmente, não se utiliza mais clorofórmio com o
anestésico porque está aprovado que causa danos
profundos e irreparáveis ao fígado.
Outro anestésico poderoso, o ciclopropano, foi
introduzido em 1954 no Hospital Geral de Wicsonsim. Este
composto é administrado por inalação e leva a
inconsciência em segundo. Modernamente, tanto o éter
quanto o ciclopropano são evitados por causa de suas
propriedades inflamáveis, sendo preferidos os éteres
halogenados, tais como 2,2 dicloro – 1,1 – difluoro – etil.
metil-éter que não são inflamáveis e nem explosivos nas
concentrações usadas habitualmente para anestesia.
Os PE dos éteres aproximam-se aos dos
hidrocarbonetos de mesma massa molecular e de mesma
geometria, o que indica que as forças de associação de
suas moléculas, em estados líquidos, são praticamente
desprezíveis.
A inércia química dos éteres a temperaturas
moderadas aliada as características químicas dos éteres
alquímicos saturados, leva-se a um largo empreço na
constituição de meios onde processa reações.
Os compostos orgânicos de Magnésio conhecidos
como reagentes de Grignard, provavelmente são os mais
utilizados para síntese orgânica. Eles são preparados
geralmente em soluções de éter. Todavia, o principal uso
que encontra o éter é como solvente, pela sua elevada
capacidade de dissolver substâncias orgânicas. Por outro
lado, os reagentes mais adequados para atacar os éteres
são os hidrácidos halogenados concentrados. Em particular
destaca-se o ácido iodidrino.
Quando o éter metil-propílico é atacado por este
ácido ocorre uma cisão em sua molécula dando álcool
propílico e iodeto de metila. Entretanto, se o ácido
comparece em excesso, o álcool propílico transforma-se,
por sua vez, em iodeto de propila. As reações são:
CH3-O-CH2-CH2-CH3 + HI  CH3-CH2-CH2-OH + CH3-I
Éter-metil propílico ácido álcool iodeto de
iodrico propílico metila
Na química orgânica muito freqüentemente os
produtos de uma reação provocam outras. Em
conseqüência, em alguns casos são necessárias técnicas
especiais para a verificação dos produtos intermediários.
O éter etílico é um líquido leve, incolor e bastante
volátil. Ferve a 35° C e por isso é perigoso já que seus
vapores são facilmente inflamáveis além de formar misturas
explosivas com o ar. Por outro lado , é justamente a sua
velocidade que torna este éter adequado ao uso como
anestésico.
Embora a ação anestésica seja atribuída a muitos
éteres, em particular aqueles que contêm números
pequenos de átomos de carbono na molécula, entretanto
apenas dois deles são empregados para este fim.
Preparação do éter etílico
Material Reagentes
-Balão volumétrico de 500 ml;
-Funil de separação;
-Condensador de Libieg (longo);
-Kitassato;
-Termômetro;
-Tubo de vidro;
-Suporte;
-Ácido sulfúrico
concentrado;
-Álcool etílico.
25

26. -Tela de amianto;
-Bico de Bunsen;
-Rolhas de furos;
-Tubo de borracha.
Método
Em um balão de destilação de 500 ml equipar com
uma rolha de dois furos introduzindo um termômetro e um
funil de separação respectivamente desde que, o
termômetro fique a um centímetro do funil, aumentando
assim a haste de funil de separação através de um tubo de
vidro. A conexão pode ser feita (vidro a vidro) com um tubo
de borracha de pressão. No tubo lateral do balão de
destilação através de uma rolha de cortiça na extremidade
superior adaptar um condensador longo ou um
condensador de camisa dupla; a extremidade inferior de
este passar através de um adaptador para o kitassato no
tubo de borracha comprido que vá até abaixo do nível de
borracha, de modo que qualquer éter que não condense
não possa retornar as vizinhanças da chamas. Certifique-se
de que a torneira do funil de separação está bem lubrificada
e que todas as juntas estão bem ajustadas.
Após toda atenção coloque 18,5 ml de ácido sulfúrico
concentrado, assegurando assim a homogeneidade da
mistura evitando sua oxidação.
Em seguida remonte a parelhagem e veja se as
extremidades do funil de separação e o termômetro estão
abaixo da superfície do líquido. Coloque 37,5 ml de álcool
etílico retificado no funil de separação. Aqueça a mistura
contida no balão sobre a tela de amianto até que o
termômetro registre a temperatura de 140°C, adicione o
álcool na mesma velocidade que o líquido destila.
A temperatura deve ser mantida constante 140° C
até que complete toda a adição do álcool. Este processo
tem a durabilidade de 50 minutos. Continue o aquecimento
por mais alguns minutos (temperatura de 140° a 145° C).
Depois apague a chama do balão e identifique o éter obtido.
Questionário do éter etílico
1- Qual a finalidade do ácido sulfúrico na obtenção do éter
etílico?
2- Mostre a reação de obtenção de éter etílico.
3- Por que não devemos deixar que a temperatura não
ultrapasse dos 145ºC?
4- Explique por que o éter etílico é chamado de éter
sulfúrico.
5- Por que na obtenção do éter etílico é aconselhável usar
condensador de camisa dupla?
6- Comente sobre as propriedades físicas do éter etílico.
7- Quais os cuidados que deve-se tomar na preparação do
éter etílico?
8- Cite os principais empregos do éter etílico.
9- Qual o principal emprego do éter etílico.
10- Quais os aditivos colocados no éter etílico comercial
para evitar formação de produtos perigosos?
26

27. 11- Por que os éteres são comparados a anidridos dos
álcoois?
12- O que ocorre com o álcool se adicionarmos o ácido
sulfúrico concentrado rapidamente?
13- Por que se deve recolher o éter em um recipiente
mergulhado em gelo?
14- Em que consiste a síntese de Williamson?
15- Como se pode reconhecer o éter obtido nessa prática?
16- Quanto ao processo de obtenção, qual a diferença entre
o éter etílico e o éter de petróleo? Qual a diferença no
emprego de ambos?
17- Por que após toda a adição do álcool etílico deve-se
continuar o aquecimento por mais alguns minutos?
18- Por que o éter etílico se torna adequado como
anestésico?
19- O que ocorre quando o éter metil propílico é atacada
com o ácido iodridico.
27

28. Saponificação
Sabões
Introdução
A finalidade da preparação do sabão que é composto
de molécula que contêm grandes cadeias hidrocarbônicas,
ou seja, o glicérido que reage com a base alcalina, é
produzir glicerina e sais de ácidos graxos superiores.
Glicérido + base glicerina + sabão
CH2
CH
CH2
O
O
O
COC15H31
COC15H31
COC15H31
+ NaOH3
CH2
CH
CH2
OH
OH
OH
+ C15H31C
O
O
-
Na
+
3
Informações
Sabões são sais de sódio, de potássio, de cálcio, de
chumbo etc. Comumente são uma mistura de ácidos graxos
especialmente ácidos palmíticos esteáricos e oleco.
O ácido oleco C17H33-COOH é insaturado e a dupla
ligação se situa entre o carbono 9 e 10.
CH3(CH2)7C C(CH2)7COOH
H H
Os glicerídeos representam os óleos e as gorduras
naturais, nas gorduras predominam ésteres de glicerina +
ácido graxo saturado (ácido palmítico) que é o C15H31–
COOH. Nos óleos predominam ésteres de glicerina mais
ácidos graxos insaturados (ácido oléico).
Os ácidos graxos possuem mais de 10 carbonos na
cadeia, sendo de cadeia normal podendo ter ou não dupla
ligação. Vejamos:
CH2
CH
CH2
O
O
O
COC17H33
COC15H31
COC15H31
CH2
CH
CH2
O
O
O
COC17H33
COC17H33
COC17H33
(gordura) (óleo)
Tripalmitato de glicerina Trioleato de glicerila
(Trileina)
Os ácidos saturados obedecem a fórmula CnH2n – O2
e os insaturados (uma dupla) a fórmula C2H2n – 2 O2.. Muitas
vezes há interesse industrial em transformar um óleo numa
gordura. Para isso basta efetuar uma hidrogenação
catalítica (H2/Ni). A margarina é um produto da
hidrogenação de óleos vegetais.
Gorduras – Toucinho, Sebo, Manteiga, Gordura de Coco,
etc.
Óleos – Óleos de amendoim, Óleo de oliva, Óleo de rícino,
Óleo de linhaça, etc.
O sabão comum é constituído de sais de sódio ou de
potássio e de ácidos graxos. O hidróxido de sódio (NaOH)
forma sabões duros, já o hidróxido de potássio (KOH) forma
sabões moles ou mesmo líquidos. A mistura de ambos dá
as consistências intermediárias.
O sabão pode variar segundo a composição e
segundo o método de fabricação. Se fabricado a partir do
azeite, tem-se o sabão de Marselha, pode adicionar-lhe
álcool para tornar transparente, por batimento pode
encorporar-se e dar-lhe a propriedade de glutuar.
O sabão tem a propriedade de reduzir a tensão
superficial da água tornando mais fácil o molhamento de
muitas superfícies. Cada gordura possui o seu índice de
28

29. saponificação próprio, que deve ser observado
rigorosamente, a fim de evitar o excesso de soda, o que é
muito prejudicial.
A saponificação trata-se da reação dos glicéridos
com (NaOH e KOH). Esta reação é utilizada em obtenção
de sabão comum.
Índice de saponificação
É o número de miligrama de hidróxido de sódio ou
potássio, necessário para se saponificar completamente um
grama de gordura, a quente, usando fenolftaleína como
indicador. Esse índice dá idéia da massa molecular média
dos ácidos presentes.
Os mais variados tipos de sabão são obtidos partindo
do sabão comum. Adicionam-se areia, carbonato de sódio e
outros anti-sépticos para sabões medicinais. Os sabões em
pó são misturando sabão com excipiente ou detergentes
alcalinos (silicato de sódio, carbonato de sódio) e um
agente emulsificante (pirofosfato tetrassódico).
A mistura quente é rica por aspersão. Normalmente o
índice de saponificação oscila em torno de 200 (I.S).
Manteiga------------------------------210-230;
Óleo de algodão--------------------190-200;
Toucinho------------------------------190-200.
Vejamos como se calcula o I.S:
CH2
CH
CH2
O
O
O
COC17H35
COC17H35
COC17H35
+ 3 KOH
Triestearina---------------------------------PM = 890
KOH-------------------------------------------PM = 56
Em 890 g------------------------------------56000 mg x 3
1g----------------------------------------------I.S
IS = 56000 x 3 / 890 = 188,7 mg de KOH/g de triestearina
Quanto maior for o peso molecular de glicérico maior
será o índice de saponificação.
A ação do sabão é que a molécula possui uma parte
apolar que é capaz de “espetar” num líquido, e possui uma
extremidade polar que é capaz de se dissolver na água.
A sujeira empregada no tecido é geralmente um
lipídeo se este é insolúvel na água. Entretanto, a água é
polar e a gordura apolar.
Exemplo:
C15H31C
O
O
-
Na
+
Palmitato de sódio (sabão)
Vejamos o comportamento:
COO
-
Na
+
Quando se coloca sabão, os quais são moléculas
“alfinetes” espetam impregnações gordurosas ficando com
a parte [-COO–
] em contato com água.
29

30. Preparação de sabão
Material Reagentes
-Balão de fundo redondo;
-Condensador de refluxo;
-Balão de destilação;
-Becker;
-Bastão de vidro;
-Tubos de ensaio;
-Tela de amianto;
-Tripé de ferro.
-Gordura;
-Hidróxido de sódio ou
potássio;
-Álcool etílico;
-Ácido clorídrico;
-Cloreto de cálcio;
-Sulfato de cobre II;
-Sulfato de magnésio;
-Cloreto de sódio.
Método I
Pesar 21 g de gordura (banha, sebo, estearina, etc.)
em um copo de Becker aquecendo brandamente até sua
fusão. Em seguida, adicionar em pequenas porções 3 g de
hidróxido de sódio já dissolvidos em 4 ml de água (em
solução), sempre agitando com o bastão de vidro e
esperando que termine a reação de cada porção para juntar
novamente, tendo cuidado que pode espirrar. Após toda a
adição da solução de hidróxido de sódio, continuar o
aquecimento por mais 5 ou 10 minutos se necessário,
apagar o fogo, deixar esfriar o sabão formado e retirá-lo do
becker.
Identificação do sabão
a) Colocar 2 gramas de sabão num de Becker com 100
ml de água e levar à ebulição até dissolvê-lo. Esfriar
a solução.
b) Colocar 10 ml da solução do sabão em tubo de
ensaio e adicionar com agitação 2 ml de uma
solução de cloreto de cálcio a 10 %. Observar, anotar
e comentar.
c) Colocar 5 ml da solução aquosa do sabão em um
tubo de ensaio e juntar 1 ml de ácido clorídrico
diluído. Observar a separação dos ácidos graxos.
Anotar e comentar.
d) Colocar 5 ml da solução aquosa do sabão em um
tubo de ensaio e juntar 1 ml de solução de sulfato de
cobre. Observar a precipitação do sabão de cobre.
Anotar e comentar.
e) Colocar 5 ml da solução aquosa do sabão em um
tubo de ensaio e juntar 1 ml de solução de sulfato de
magnésio. Observar a precipitação do sabão de
magnésio. Anotar e comentar.
f) Colocar 5 ml da solução aquosa do sabão num
Becker e adicionar 5 gramas de cloreto de sódio.
Observar a separação de um sabão coagulado.
Anotar e comentar.
g) Colocar 5 ml da solução aquosa do sabão em um
tubo de ensaio, ou igual volume de água da torneira.
Agitar bem, observar e comentar.
h) Colocar 5 ml da solução aquosa do sabão em um
tubo de ensaio e agitar durante 2 minutos. Deixar em
repouso e observar quanto tempo leva o
desaparecimento da espuma. Anotar e comentar.
Método II
Em um balão de fundo chato de 250 ml, colocar 28 g
de qualquer gordura (óleo de coco, sebo, banha, etc.), mais
4 g de hidróxido de sódio ou potássio e 40 ml de álcool
etílico, em seguida prenda um condensador de refluxo e
ferva durante 30 minutos. Destile a mistura reacional e
recupere o álcool, deixar esfriar o sabão e comprovar
30

31. lavando as mãos. Após dissolver o restante do sabão e
identificar suas propriedades, conforme o método I.
Questionário de saponificação
1- Que são sabões? Explique.
2- O que representam os glicéridos? E o que predominam
nestas representações?
3- Como é obtida a margarina?
4- Que é saponificação?
5- Por que o sabão comum tem reação alcalina?
6- Que é sabão duro e sabão mole?
7- O que é sabão Marselha?
8- Por que os sabões são denominados “sais de ácidos
graxos”?
9- Como se obtém o sabão em pó?
10- Por que devemos observar bem o índice de
saponificação?
11- Que é índice de saponificação?
12- Por que é imprópria para lavagem de roupas a água
que contem sais de cálcio e magnésio?
13- Qual a função do álcool etílico quando utiliza-se na
fabricação de sabões?
14- Explique como o sabão comum elimina a sujeira.
15- Que são ácidos graxos? Exemplifique.
16- Como se recuperam o álcool etílico quando utilizado em
preparação de sabões?
17- Dê exemplo de óleos e gorduras na fabricação de
sabão.
18- Que acontece com o sabão se não observar
cuidadosamente o índice da saponificação?
19- Mostre a reação tripalmitato de glicerina com o
hidróxido de potássio dando o nome do sabão formado.
31

32. Esterificação
Introdução
Os ésteres podem ser conseguidos aquecendo-se
em refluxo um ácido orgânico em presença de álcool ou
fenol, necessitando da presença de uma pequena
quantidade de ácido mineral. A reação que se processa é
reversível. Vejamos:
R C
O
OH
R´ OH R C
O
OR´
H2O+ +
Informações
Na esterificação, o equilíbrio da reação é atingido
muito lentamente, se ela é processada sem que sejam
tomadas as providências adicionais, tais cuidados referem-
se à utilização de catalisadores como ácido clorídrico e
ácido sulfúrico.
Sua presença é necessária em quantidade muito
pequena; mas eles conseguem fazer com que em uma
reação que normalmente consumiria vários dias pra entrar
em equilíbrio, chegue ao seu término em poucas horas.
A velocidade com que se verifica a reação depende
da natureza dos reagentes envolvidos.
Quanto mais complexa é a estrutura do ácido
carboxílico, mais lentamente ele reage, por outro lado, os
álcoois primários reagem mais rapidamente que os
secundários e estes mais que os terciários.
A reatividade dos álcoois primários deve-se ao
auxílio do isótopo 18 do oxigênio (radiativo).
Os ésteres em geral, são líquidos, exceto os de alta
massa molecular que são sólidos. Praticamente insolúveis
na água, são solúveis no etanol e éter etílico. Embora
possuam massas moleculares superiores às dos ácidos de
que derivam, apresentem pontos de ebulição inferiores. Isto
se deve ao fato de que neles não existe a ponte de
hidrogênio que une entre si as moléculas dos ácidos. Os
ésteres sólidos fundem a temperaturas inferiores as dos
ácidos correspondentes; são mais solúveis nos solventes
orgânicos que seus companheiros de grupo de massa
molecular mais baixa.
Os ésteres entram na composição de um grande
número de substâncias naturais como a cera de abelhas e
óleos e gorduras vegetais. Os odores de muitas frutas são
derivados a tais substâncias e por essa razão elas
constituem matéria-prima para a indústria de perfumes e
cosméticos. É ainda com os ésteres que se fabricam os
vernizes e os acrílicos.
Os ésteres têm odor agradável. Os perfumes de
muitas flores, assim como o de certas essências artificiais
derivam de uma mistura de ésteres voláteis.
O formiato de etila é utilizado na preparação de
essências artificiais, como o da framboesa e da groselha. O
acetato de metila assim como muitos outros ésteres
derivados do ácido acético é de grande importância
fundamental na indústria química. Eles servem como
solvente de vernizes e matérias plásticas. O acetato de etila
é encontrado no óleo de banana e o acetato de octila é
encontrado na essência da laranja.
As produções dos ésteres ocupam lugar de honra na
indústria química os ftalatos que são derivados dos ácidos
ftálicos.
COOH
COOH
32

33. Encontra-se em aplicações de diversos setores como
o têxtil, o das resinas sintéticas, vernizes e revestimentos
plásticos.
Os ftalatos podem ser empregados como
plastificantes servindo para tornar mais flexíveis certos
polímeros que de outra forma resultariam demasiado
frágeis.
Eles podem cumprir tais funções de duas formas
diferentes: Ligando-se quimicamente as cadeias dos
polímeros (plastificação interna); ou interpondo-se entre
elas, funcionando como plastificante externo.
Os ftalatos mais importantes são os de propila, butila,
isobutila, alila, hexila e octila.
No campo das fibras sintéticas são importantes os
ésteres de ácidos tereftálico, o isômero do ácido ftálico no
qual uma carboxila se encontra em posição para em relação
a outra:
COOH
COOH
Importante grupo de matérias plásticas é obtido a
partir dos ésteres dos ácidos acrílico e metacrílico.
CH2 CH COOH
CH2 C
CH3
COOH
Estes ésteres polimerizam dando as resinas acrílicas:
O plexiglas e a lucite, por exemplo, resultam da
polimerização do metilmezacrilato. Os ésteres dos ácidos
acrílicos são usados também na preparação de fibras
têxteis artificiais.
Não é só com os ácidos carboxílicos que se obtêm
ésteres. Eles também podem ser conseguidos a partir dos
ácidos inorgânicos através de reações com os álcoois.
Para pesquisar boratos, evapora-se a solução
acética até a secura e em uma cápsula adiciona-se ao
resíduo metanol ou etanol mais ácido sulfúrico, e
aquecesse a mistura para ocorrer a formação de borato de
metila ou borato de etila volátil.
a)H3BO3 + 3 CH3–OH  (CH3)3BO3 + 3 H2O
b)H3BO3 + 3 CH3CH2–OH (C2H5)3BO3 + 3 H2O
O desprendimento destes compostos pode ser
reconhecido por serem inflamáveis e suas chamas
apresentam coloração verde e amarela respectivamente.
Reações de esterificação
Material Reagentes
-Bico de Busen;
-Tripé de ferro;
-Tela de amianto;
-Suporte pinça;
-Erlenmeyer;
-Tubos de ensaio;
-Cápsula de porcelana;
-Refrigerador;
-Pérolas de vidro;
-Mangueiras.
-Álcool etílico;
-Álcool metílico;
-Ácido acético;
-Ácido sulfúrico;
-Ácido bórico.
Método I – acetato de etila
Em um Erlenmeyer de 250 ml, colocar 20 ml de
álcool etílico e 5 ml de ácido acético e juntar com agitação
33

34. 2,5 ml de ácido sulfúrico concentrado ao qual atua como
desidratante.
Em seguida, colocar 2 pérolas de vidro para evitar
que a ebulição seja brusca. Adaptar o condensador de
refluxo e aquecer até a ebulição durante 30 minutos
completando a formação do acetato de etila.
O sistema de aquecimento com refluxo é sempre
utilizando para substâncias voláteis inflamáveis, ou seja, o
refluxo evita perda de reagentes.
Após o tempo, cessar o aquecimento e despejar 1 ml
da solução obtida em um copo de Becker com 100 ml de
água, para identificar pelo odor característico o composto
formado.
Método II - borato de etila
Em um tubo de ensaio, colocar 1 a 2 gramas de
ácido bórico e juntar 5 ml de álcool etílico e mais 0.5 ml de
ácido sulfúrico concentrado, tendo cuidado porque o
desidratante pode acarretar uma reação brusca. Em
seguida, aquecer a mistura cuidadosamente até a ebulição,
deixando que se desprendam vapores pela boca do tubo de
ensaio e inflamando os vapores com cuidado, identificando
a formação do borato de etila através da coloração da
chama.
Questionário da esterificação
1- Qual a finalidade do experimento?
2- Em que se fundamenta a reação de esterificação?
3- Qual a condição da esterificação se processar em
poucas horas?
4- Por que os álcoois primários reagem mais rapidamente
no processo de esterificação?
5- Escreva a equação da reação entre o ácido acético e o
álcool etílico.
6- Por que é feito o refluxo do aquecimento do álcool
acético, álcool etílico e ácido sulfúrico?
7- Em geral como se comportam os ésteres?
8- A que se deve a composição dos ésteres?
9- Qual a finalidade do ácido sulfúrico nesta esterificação?
10- Qual o lugar de honra dos ésteres na indústria química?
11- Quais os tipos de ácidos que formam ésteres?
12- Por que se coloca excesso de álcool etílico no
aquecimento a refluxo?
13- Qual a função das pérolas de vidro colocadas no
aquecimento a refluxo?
14- Como identificamos neste experimento a formação do
borato de etila?
15- Escreva a equação da reação entre ácido bórico e
álcool etílico.
16- Como identificamos neste experimento a formação do
acetato de etila? E quais suas principais aplicações?
34

35. 17- Quais os tipos de resinas formadas dos ácidos ésteres
derivados do ácido acrílico e meta-acrílico? Exemplifique.
18- Como se comporta a velocidade nas reações de
esterificação?
19- Cite algumas propriedades físicas dos ésteres.
35

36. Cetonas
Introdução
As cetonas são compostos orgânicos que
apresentam, na molécula o radical funcional carbonila. A
acetona é uma cetona comum que também tem como
nomenclatura dimetilcetona ou propanona. É um líquido de
ponto de ebulição 56ºC, inflamável, de cheiro agradável,
solúvel em água e nos solventes orgânicos comuns.
A acetona pode ser preparada através da destilação
seca da madeira, como também pela decomposição térmica
do acetato de cálcio (processos obsoletos). A fermentação
especial de açucares também pode produzir acetona só que
este processo é pouco usado.
O processo petroquímico produz simultaneamente
fenol e acetona através da oxidação do cumeno (isopropil
benzeno).
CH
CH3
CH3
O2 (ar) OH CH3 C CH3
O
130
o
Fenol AcetonaCumeno
+ +
Informações
A acetona é o mais importante termo do grupo
funcional cetona. A mais ou menos 40 anos atrás, os
principais métodos de produção industrial da acetona eram:
pela destilação seca do acetato de cálcio (já citado), pela
decomposição catalítica do ácido acético e pela
fermentação acetobutílica de líquidos açucarados, por ação
de determinados organismos. Hoje, a acetona é obtida em
largas quantidades quase que exclusivamente a partir do
propeno, com a formação intermediária do álcool
isopropílico.
CH3 C CH3
O
CH3CH CH2
H2O
H2SO4
CH3 CH CH3
OH Cu
∆
A obtenção da acetona via álcool isopropílico é um
processo muito interessante sob o ponto de vista industrial,
uma vez que pode ser aplicado mesmo quando o propeno
se apresenta sob a forma da mistura com o propano. A
mistura é obtida em grande quantidade como subproduto da
indústria do petróleo. A eficiência do método é boa somente
enquanto a contribuição do propeno na mistura é superior a
30-40% em volume. Aumentando a porcentagem do
propano, o método não se torna econômico.
Vejamos o processo com detalhes. De início o
propeno líquido entra em contato com o ácido sulfúrico
concentrado à 80%, o que é feito no interior de um reator.
+CH3CH CH2 H2SO4
HC
CH3
CH3
SO4 CH
CH3
CH3
Sulfato de isopropila
As condições da reação são mantidas em torno de
40ºC e 20 atmosferas de pressão. Do fundo do reator, a
solução de sulfato de isopropila passa para um recipiente
de hidrólise. A ação da água ocasiona então a
decomposição do sulfato de isopropila, com formação do
álcool isopropílico e regeneração do ácido sulfúrico, que fica
diluído na água.
+ +CH3 CH CH3
OH
H2SO4HC
CH3
CH3
SO4 CH
CH3
CH3
H2O2 2
O propano eventualmente introduzido no reator
passa, juntamente com o propeno que não reagiu, do topo
36

37. do reator para um recipiente de separação. Depois, o
propeno é reciclado e o propano eliminado do processo.
Os produtos da hidrólise são bombeados para uma
coluna de separação onde, por meio da aplicação de vapor
de água, obtém-se a separação do álcool isopropílico da
solução ácida. A corrente gasosa, rica de álcool
isopropílico, é então forçada a atravessar uma coluna de
lavagem contendo uma solução diluída de soda cáustica
(NaOH), cuja finalidade é neutralizar o ácido sulfúrico
presente. Uma vez condensado, o álcool isopropílico é
levado para a purificação.
O sistema de purificação é constituído por duas
colunas de destilação, sendo que no topo da primeira
separam-se a água e os sub-produtos mais voláteis que o
ácido isopropílico, no topo da segunda coluna é retirado
álcool isopropílico a 95-96% que é enviado aos
reservatórios de armazenagem, onde aguarde o momento
de ser bombeado para as instalações de conversão em
acetona. Na base da segunda coluna eliminam-se os
subprodutos menos voláteis. A etapa final corresponde a
transformação do álcool isopropílico em acetona.
CH3 C CH3
O
+CH3 CH CH3
OH
[ZnO]
H2
A reação é realizada a temperatura entre 400 e
500ºC. Por meio de uma bomba, o álcool isopropílico é
enviado a um vaporizador e em seguida passa para um
reator, constituído por uma série de tubos contendo
catalisadores à base de óxido de zinco. Os produtos que
saem do reator são condensados e seguem para uma
última coluna de destilação. Em seguida, a acetona é
separada do álcool isopropílico que não sofreu
transformação, sendo remetida aos reservatórios de
estocagem. O álcool isopropílico não transformado volta ao
processo.
A acetona pode ser obtida através do isopropil
benzeno (cumeno) como já citado.
A produção de acetona pela transformação do
cumeno está em que ela pode ser considerada como
subproduto da preparação do fenol. O processo se inicia
pela transformação do benzeno em cumeno, o que é feito
misturando-se benzeno a uma mistura de propeno-propano.
Com auxílio de uma bomba, a mistura é levada ao reator,
onde entra em contato com um catalisador à base de ácido
fosfórico sólido (H3PO4). Ocorrendo a reação:
CH
CH3
CH3
+CH3CH CH2
∆
O cumeno também pode ser obtido através da
alquilação de Friedel-Crafts. É um processo importante nas
sínteses aromáticas.
No decorrer de 1877 o químico francês Charles
Friedel e seu colaborador americano James M. Crafts
descobriram novos métodos para preparar os alquil
benzenos. Onde são chamadas de reação de alquilaçaõ de
Friedel-Crafts que consiste na substituição do hidrgênio do
anel aromático por um grupo alquila, arila ou acila.
O catalisador utilizado á o AlX3, que atua com um
ácido de Lewis produzindo um carbocátion que irá realizar o
ataque eletrofílico ao benzeno.
CH3CH2CH2Cl
AlCl3
HCl
CHCH3 CH3
+ +
Devido ao caráter semelhante ao íon carbônio das
espécies alquilantes na Friedel-Crafts, às vezes, observam-
se reorganizações moleculares. Com halogenetos que
produzem íon carbônio estáveis, quantidades menores de
37

38. catalisadores são necessárias e por vezes um ácido de
Lewis mais fraco, como GaCl3, FeCl3 e ZnCl2.
Problemas que podem ser encontrados nas reações
de alquilação de Friedel-Crafts: é que o produto formado
seja mais reativo que o próprio benzeno, começando existir
reações subseqüentes, formando compostos dialquilados e
trialquilados respectivamente. Pode evitar aumentando 2 a
3 vezes a quantidade de benzeno em relação ao cloreto de
alquila.
HCl
CHCH3 CH3
+ +CH3CHCH3
Cl
FeCl3
Ocorre a formação de íon mais estável, o carbocátion
isopropila. Como a reação de alquilação é exotérmica, para
eliminar o calor gerado dispõe-se o catalisador em camadas
separadas, entre as quais circula um líquido de resfriamento
composto de propeno e água. O refrigerante é injetado no
reator nas proximidades do local de ingresso da mistura.
A mistura, após ter atravessada a primeira camada
do catalisador, sofre um incremento na temperatura em
virtude da conversão em cumeno, o líquido refrigerante faz
com que a temperatura volte ao valor inicial, a mistura é
forçada a atravessar nova camada do catalisador, sofrendo
outro resfriamento no final do trajeto. A reação deve ser
conduzida a temperaturas em torno de 50ºC e sob 20
atmosferas em relação ao processo.
Os produtos SAE do reator para o sistema de
purificação. Na parte superior da primeira coluna de
destilação é extraído o propeno que, após ser condensado,
é em parte empregado como líquido de resfriamento e em
parte armazenado. O que restou na base da coluna é
encaminhando para a segunda coluna de destilação, na
qual se separa o benzeno não convertido. Este volta então
ao processo. Os produtos que permanecem na base desta
segunda coluna ainda encontram pela frente uma última
coluna de destilação. Na parte superior sai o cumeno com
alta pureza cerca de 98%, da base saem as impurezas, que
são eliminadas. O cumeno assim obtido é remetido a uma
coluna de contato, para reação de oxidação com o oxigênio
do ar:
CH
CH3
CH3
+ O2 C
CH3
CH3
O OH
Hidroperóxido de cumeno
Nesse ponto aparecem dois problemas de ordem
técnica, a necessidade de criar um intimo contato entre a
fase líquida (cumeno) e o ar (a conversão está na
dependência direta desse); e o cuidado de evitar a
decomposição do hidroperóxido de cumeno, substância
muito estável, que em meio ácido comporta-se como
explosivo. A primeira dificuldade é superada construindo-se
a parte interna do reator de modo a estender o mais
possível a superfície de contato entre as duas fases. Já a
decomposição do hidroperóxido de cumeno é evitada
introduzindo na coluna de contato uma solução de
carbonato de sódio de maneira a criar u meio ligeiramente
alcalino. A temperatura de reação deve-se manter entre 130
e 140ºC e a pressão ficar entre 8,5 e 10.
Da coluna de contato, os produtos passam ao
recipiente de decomposição, onde, pela adição de uma
solução diluída de ácido sulfúrico, transformam-se em fenol
e acetona.
OH
+ CH3CCH3
O
C
CH3
CH3
O OH
Fenol
Acetona
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39. A separação do fenol da acetona passa por um
processo de fracionamento, onde a quantidade de ácido
sulfúrico deve ser bem usada para completar a reação.
Parte do ácido que não reagiu é eliminado por uma resina
trocadora de íons. O fracionamento realizado é feito em
quatro colunas de destilação que operam em série. Da
parte superior da primeira coluna extrai-se a acetona. Da
parte superior da segunda coluna recupera-se o cumeno
inaproveitado. As duas últimas colunas são destinadas à
purificação do fenol.
A acetona é muito usada como solvente, no
laboratório e na indústria, para acetileno, acetato de
celulose, nitrato de celulose, sedas artificiais (RAYON),
tintas, vernizes, esmalte, etc. Sendo também muito usada
na extração de óleos, gorduras e sementes. A acetona tem
excelente emprego na fabricação de medicamento
hipnóticos (Clorofórmio, Sulfonal, Cloretona, etc.)
Preparação da acetona
Material Reagentes
-Balão de destilação;
-Condensador;
-Proveta - Rolha;
-Becker - Funil;
-Funil de separação;
-Pérolas de vidro;
-Porcelana Fragmentos.
-Álcool isopropílico;
-Ácido sulfúrico;
-Dicromato de potássio.
Método
Num balão de destilação de 500 mL ou 250 mL,
colocar 10 mL de álcool isopropílico, 32 mL de água
destilada e algumas pérolas de vidro, para evitar uma
ebulição brusca. Adaptar um funil de separação ao balão
por meio de uma rolha de cortiça e o condensador.
A solução oxidante
É preparada em um Becker de 200 mL com alguns
fragmentos de porcelana 15 g de K2Cr2O7, 80 mL de água
destilada, na qual são adicionados cautelosamente 13 mL
de ácido sulfúrico concentrado. Resfriar a solução oxidante
e transferi-la para o funil de separação.
Aquecer a mistura alcoólica contida no balão até a
ebulição, para facilitar a oxidação, remover a chama e
adicionar cautelosamente a solução oxidante. A adição
deve ser regulada para se manter em ebulição a mistura do
balão, de modo que não se processe a destilação.
Após todo adicionamento da mistura oxidante,
remover o funil de separação e substituí-lo por um
termômetro adaptado à rolha de cortiça.
Destilar vagarosamente, recolher o destilado que
destila numa temperatura de 90ºC, em um erlenmeyer
imenso em água gelada, numa cuba de vidro.
Purificação
Transferir o destilado contendo a acetona para um
balão de fundo redondo de 50 mL e adaptar um
condensador de refluxo, um termômetro e condensador
descendente, colocar fragmento de porcelana porosa no
balão e destilar vagarosamente, usando como receptor uma
proveta imersa na cuba com água gelada. Coletar o líquido
que destila entre 50 e 60ºC (rendimento teórico). Confirmar
através do odor e fazer a combustão.
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40. Questionário Cetonas
1-Cite os nomes dos métodos na preparação da acetona.
2-Industrialmente como pode ser obtida a acetona?
3-Como se chama este processo de preparação da
acetona?
4-Qual a finalidade da solução oxidante? E como ela é
composta?
5-Qual a finalidade do refluxo neste experimento?
6-Por que coloca-se água destilada com o álcool
isopropílico na obtenção da acetona?
7-Após a adição da solução oxidante, por que a
temperatura deve se manter a 90ºC?
8-O que se observe ao adicionar a mistura oxidante.
9-Escreva a equação de obtenção da acetona.
10- Escreva a equação de combustão da acetona.
11- Como podemos reconhecer a acetona obtida?
12-Por que o erlenmeyer, no qual se recolhe o destilado
(acetona), deve ser mergulhado em água gelada?
13- Qual a finalidade das pérolas de vidro ou fragmentos de
porcelana porosa?
14- Mostre a reação de obtenção da acetona partindo do
isopropil benzeno.
15- Como é feita a purificação da acetona?
16- Quais as aplicações da acetona na medicina?
17- Cite as propriedades físicas da acetona.
18- Quais as aplicações da acetona na indústria?
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