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Recristalização da Acetanilida
Química Orgânica ExperimentalDocentes José Eduardo de Oliveira
Amanda Coelho Danuello
9º Seminário
Daniela Corsino Sandron
Fernando Monteiro Borges
Willian Richard Rodrigues
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200 mL H2O (ebulição)10 g de acetanilidaImpurezas: Quinona, Anilina, Ácido Acético, Acetato de Sódio
2- Adicionar carvão (~0,2 g ).3- Agitar a mistura e aquecer por alguns minutos.4- Filtrar.5- Recolher o filtrado.
Recristalização e Purificação da Acetanilida
1– Escolher o melhor solvente.
Solução filtrada (acetanilida e impurezas solúveis) Impurezas insolúveis e carvão ativo com substâncias adsorvidas
6- Recristalizar7- Separar os cristais por filtração à pressão reduzida adsorvidas7- Separar os cristais por filtração à pressão reduzida
Cristais de acetanilida, água mãe e pequenas quantidades de CH3COOH, Anilina e Acetato de Sódio
Solução filtrada contendo pequena quantidade de acetanilida e impurezas solúveis
8- Fazer a lavagem9- Secar com passagem de ar
Cristais de acetanilida purificada e pequenas quantidades de solvente
Solução filtrada contendo pequena quantidade de acetanilida e impurezas solúvelis que estavam na água mãe
10- Dissecar por uma semana11- Pesar a mostra e calcular o rendimento12- Determinar o ponto de fusão
Cristais de acetanilida
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Escolhendo o melhor solvente
�Deve proporcionar fácil dissolução da substância a altas temperaturase pequena dissolução a baixas temperaturas
� Verificação da polaridade: solvente muito polar dissolve soluto muitopolar e vice-versa
� Deve possuir baixo ponto de ebulição para que possa ser facilmenteremovida da substância a ser recristalizadaremovida da substância a ser recristalizada
� Deve ser quimicamente inerte, ou seja não deve reagir com asubstância a ser recristalizada
� Outros fatores como a facilidade de manipulação, a volatilidade,antiinflamabilidade, caráter tóxico e o custo também deve ser levado emconta
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� o composto pode se fundir formando uma espécie de óleo que não
Não escolher um solvente que tenha ponto de
ebulição mais alto que o composto a ser
cristalizado:
se recristaliza, isso pode ocorrer se a concentração de acetanilida
em água for maior que 5,5% quando o solvente esfria
� se isso ocorrer deve-se tentar dissolver novamente o óleo e deixar
resfriar para a recristalização
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SolubilidadeA curva de solubilidade pode ser útil na escolha do solvente:
Gráfico da solubilidade versus temperatura
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Testes de solubilidadeMisturar, em tubo de ensaio, uma mesma quantidade de acetanilida (0,1 g)
com 3 mL de: água, etanol, éter etílico, clorofórmio, acetona e benzeno,
agitando vigorosamente.
Após teste a frio deve-se fazer o mesmo aquecendo o sistema em banho-
maria (se o solvente apresentar alguma periculosidade, efetuarmaria (se o solvente apresentar alguma periculosidade, efetuar
aquecimento em capela).
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Combinação de solventesCaso uma amostra seja bastante solúvel em
um solvente e pouco solúvel em outro:
� Dissolve-se a amostra com a menor
quantidade possível do melhor solvente a
quente
metanol-água
etanol-água
ácido ácético-água
acetona-água
cloreto de metila-metanol
éter-acetona�Adicionar o pior solvente até que forme
uma turvação
�Novamente adiciona-se o melhor solvente
até que desapareça a turvação e a solução
se torne clara
Um pouco de solvente em excesso pode
ser colocado para evitar cristalização precoce
éter-acetona
éter-éter de petróleo
benzeno-ligroína
éter-metanol
dioxano-água
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Informações Essenciais
Solvente P. E. /ºC Periculosidade
Água 100 nenhuma
Etanol 78 inflamável
Éter etílico 35 inflamável
Clorofórmio 61 não inflamável, tóxico
Acetona 56 inflamável
Benzeno 80 Inflamável, tóxico
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Curva de solubilidade da acetanilida em água
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Remoção de impurezas coloridas ou resinosas
Porque remover impurezas?
� Durante a recristalização estas impurezas se dissolvem no solvente em
ebulição que é parcialmente absorvido pelos cristais que se separam pelo
� Elas podem ser removidas pela adição de pequenas quantidades de
carvão ativo à solução a ser aquecida
�As impurezas adsorvidas pelo carvão são removidas durante a filtração
ebulição que é parcialmente absorvido pelos cristais que se separam pelo
resfriamento resultando em um produto colorido
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Carvão ativado
�É uma forma do carbono puro com partículas de baixa granulometria
que adsorvem impurezas sem modificar a composição química da
substância a ser tratada
�Têm alta capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou
impurezas no interior de seus poros
�Tipos de carvão ativo:
- Animal: mais barato, porém não tão bom
- Vegetal: obtido da madeira. É bem eficaz pois a celulose contém mais
grupos OH na superfície
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�Quantidade a ser adicionada: 1 a 2% da massa da amostra
Excesso de carvão ativo leva a perdas do material a ser purificado
Atenção:
�NÃO deve ser adicionado sobre a solução em ebulição
�CUIDADO para não aspirar. O pó fino é prejudicial aos pulmões
Pode provocar uma grande agitação na solução levando
ao derramamento e perda da amostra
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Filtração a Quente
�Um papel de filtro pregueado é colocado sobre
um funil, que é instalado no topo de um erlenmeyer
É aconselhável deixar um espaço pequeno entre o
funil e o erlenmeyer.
O líquido a ser filtrado é levado a
ebulição e colocado no papel de
filtro em pequenas proporções
Deve-se adicionar pequena amostra
de solvente na mistura quente
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Observações:
� Antes da filtração, pode ser necessário a remoção do solvente extra por
evaporação até a solução tornar-se saturada no ponto de ebulição do
solvente
� A operação deve ser feita rapidamente, evitando a cristalização da
acetanilida no filtro ou no funil. (durante o processo o funil pode esfriar)
� Se os cristais começarem a se formar durante a filtração, um mínimo
de solvente em ebulição é adicionado para redissolver os cristais e
permitir que a solução passe pelo funil
Tomar bastante cuidado durante a realização!!
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� Pode-se ainda realizar a filtração a quente adicionando quantidades de
solvente quente nas paredes do funil e no papel de filtro:
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� Consiste na dissolução de uma substância sólida num solvente, a
quente, e depois, por resfriamento , obtém-se novamente o estado
cristalino mais puro.
Recristalização
� O tamanho desses cristais varia de acordo com a velocidade de
resfriamento, isto é, quanto mais lenta, mais eficiente e seletiva será a
recristalização
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Cuidados na Recristalização� Deve ser feita em um erlenmeyer para evitar a contaminação por poeira, ou em
um béquer tampado ;
� O resfriamento deve ser lento (a temperatura ambiente) para que se formem
cristais puros e perfeitos;
� Caso não ocorra a cristalização espontânea deve-se arranhar o interior do
recipiente com um a bastão de vidro ou adicionar alguns cristais do produto;
� Se houver a formação do óleo deve-se adicionar um pouco de solvente e
aquecer para solubilizá-lo, a formação de óleo também pode ocorrer pela
presença de impurezas. Se mesmo assim houver a formação de óleo deve-se
adicionar carvão ativo e recomeçar a recristalização;
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Contaminações das impurezas
4 principais tipos de coprecipitação:
Coprecipitação
Contaminação de um precipitado durante a separação da
fase sólida.
- É largamente determinada pelo fenômeno da adsorção.
�Por adsorção superficial: O contaminante é um composto formado por íons adsorvidos na
superfície do sólido com íons de carga oposta presente na solução;
�Por inclusão isomórfica: O contaminante é incorporado à rede cristalina sem causar
distorção apreciável à rede. Para isso, as duas substâncias devem ter semelhança química e o
mesmo tipo de estrutura cristalina;
�Por oclusão: O contaminante é incorporado como imperfeições no interior do cristal;
�Por inclusão não isomórfica: Quando o contaminante em grande quantidade, é incorporado
à rede cristalina provocando distorções e imperfeições no cristal hospedeiro;
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Filtração à pressão reduzida� Utiliza-se a diferença de pressão interna e externa para acelerar a
passagem do líquido pelo meio filtrante
� É conhecida por vários nomes diferentes (nem todos são apropriados):
Filtração à vácuo, filtração por pressão reduzida, filtração por sucção, etc.
� Vantagem: Produz uma separação muito mais rápida e eficiente,
deixando o sólido mais seco
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P atmosférica é utilizada para empurrar o líquido através do meio filtrante
Frasco de
Recortar um papel em forma circular de tamanho que cubra todos os furos da
placa do funil, mas que não encoste nas paredes do funil
Remove o ar e reduz a pressão
do seu interior
Frasco de Kitassato
Reduzindo a pressão no interiordo Kitassato, a diferença depressão força o líquido atravésdo papel
Depois de reduzir a P do sistema, a água que passa pela trompa segue seu
trajeto normal.Se a torneira for fechada, o fluxo de
água pára e a água que estiver na parte inferior da trompa é forçada, pela P atm,
para dentro do seu sistema
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Atenção:
�Desligar o sistema á vácuo → abrir a pinça ou soltar o tubo de borracha
do frasco de Kitassato
�Jamais feche a torneira da trompa para desligar o vácuo, pois isso
provoca o retorno da água
�A torneira da trompa só pode ser fechada depois do sistema estar
aberto
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Lavagem dos Cristais
Depois que o principal filtrado tiver sido
removido, deve-se lavar os cristais a fim
de remover a “água-mãe”que, na
secagem, contaminaria os mesmos. O
líquido de lavagem será a água (fria) e
deve ser usada na menor quantidade
possível. Aplica-se novamente a sucção e
os cristais são pressionados com um
bastão de vidro com borracha. A lavagem
é repetida, caso seja necessário.
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Secagem dos cristais
A secagem pode ser feita em uma estufa
(verificar antes o ponto de fusão do
material) ou simplesmente por exposição
ao ar livre sobre um vidro de relógio, o
qual deve estar coberto com um papel de
filtro (Tem a vantagem de não decompor
o produto, mas é demorado e pode gerar
contaminações.Pode-se, também, utilizar
um dessecador a vácuo na presença de
um agente secante (sílica gel) ou ainda,
um dessecador sem vácuo.
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Ponto de fusão
O ponto de fusão reflete o grau de pureza de uma substância é a
temperatura na qual o sólido cristalino se tornou completamente líquido.
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Correção do ponto de fusão
Observações
�O ponto de fusão teórico da acetanilida é em torno de 114 °C, o valor�O ponto de fusão teórico da acetanilida é em torno de 114 °C, o valor
encontrado pode ser menor que o valor da literatura.
�Tem-se observado valores em torno de 84 °C, devido a formação de um
sistema binário entre água e acetanilida.
�Isso significa uma provável presença de impurezas, pois a mistura de
dois sólidos que formam ponto eutético sempre terá ponto de fusão
menor que uma espécie pura.
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Efeito da impureza sobre o P.F.
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Bibliografia�ALLINGER, N. L., CAVA, M. P., DEJONGH, D. C., JOHNSON, C. R., LEBEL, N.
A.,STEVENS, C. L., Química Orgânica, 2º ed., Guanabara Dias, RJ, 1985.
�VOGEL, A. I., Química Orgânica, 3a ed., USP, RJ, 1981.
�FESSENDEN, R. J., FESSENDEN, J. S., FEIST. P., Organic Laboratory Techniques,
3º Ed., Brooks Cole, Canada, 2000.
�BUDAVARI, S., et al, The Merck Index, 12th , USA, 1996.�BUDAVARI, S., et al, The Merck Index, 12th , USA, 1996.
�CONSTANTINO, M.G., et al; Fundamentos de Química Experimental, USP, SP, 2004.
�http://www.labjeduardo.iq.unesp.br
Web-bibliografia
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Verificação do rendimento da acetanilida obtida
Rendimento = massa da acetanilida final x 100massa da acetanilida inicial