Prévia do material em texto
PODER EXECUTIVO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Relatório: Síntese do Acetato de Isopentila Materiais utilizados no experimento: Reagentes: Álcool isopentílico Solução de bicarbonato de sódio a 5% Ácido acético glacial Água destilada Ácido fosfórico concentrado Solução saturada de cloreto de sódio Introdução: Os ésteres são compostos orgânicos que apresentam algumas características especiais como por exemplo o cheiro agradável e dependendo da massa molecular esse cheiro pode deixar de ser agradável, quanto a suas outras características, esses ésteres são altamente inflamáveis, esses compostos podem ser aplicados em diversas área, como por exemplo na indústria cosmética, farmacêutica e alimentícia. Esses compostos são obtidos através da reação de esterificação de ácidos carboxílicos e um álcool, essa reação acontece com uso de catalisadores, no nosso experimento foi usado o ácido fosfórico, catalisadores servem para diminuir o tempo de reação. Nosso experimento consiste em preparar uma solução de álcool isopentílico, ácido acético glacial e ácido fosfórico, todos esses reagentes em um balão de fundo redondo, ao juntar devemos agitar por rotação. Após o preparo da solução colocamos em um sistema de refluxo, esse sistema serve para aumentar a temperatura da reação fazendo com que aconteça mais rápido, assim como o catalisador. Depois do aquecimento da solução transferimos o mesmo para um funil de separação para que retiremos a fase orgânica, o que nos interessa, a primeira extração ocorreu com água, nosso rendimento pode ser comprometido pois uma parte do nosso produto pode reagir com a água no sentido inverso da reação de esterificação, a segunda extração ocorreu colocando bicarbonato de sódio, que serve como neutralizador, caso ainda tenha resquício de ácido na solução, para obter o produto com maior rendimento colocamos sulfato de sódio para retirar a água que ainda resta. Questionários: 1) Um método de favorecer a formação de um éster é adicionar excesso de ácido acético. Sugira um outro método, envolvendo o lado direito da equação, que favoreça a formação do éster Pelo princípio de Le Chatelier podemos favorecer a formação do éster aumentando a concentração dos reagentes, que é o que acontece na nossa reação, outro método é aumentar a temperatura, pois assim o equilíbrio será deslocado no sentido da reação endotérmica, ou seja, formação do nosso produto, o éster. 2) O que se entende por esterificação e transesterificação? Propor o mecanismo da reação de esterificação de Fischer do experimento realizado. Reação de esterificação é um processo reversível obtendo como produto principal um éster específico, existem métodos para sintetizar os ésteres, um exemplo é a reação de esterificação de fisher, que consiste em reagir um ácido carboxílico com um álcool, assim como no experimento feito. Já a reação de transesterificação é um reação que pode ocorrer entre um éster e um álcool, ou éster e um ácido, sempre tendo como produto um novo éster. Mecanismo em anexo. 3) Como se chama a reação no sentido inverso da esterificação? A reação no sentido inverso da esterificação é a hidrólise. A reação de esterificação parte do ácido carboxílico e álcool para gerar éster e água, a hidrólise parte do éster e água para formar o ácido carboxílico e álcool. 4) O oxigênio da água (H2O) formada na esterificação provém de qual dos reagentes? Como isso pode ser comprovado? E se o álcool fosse terciário? O oxigênio da água formada provém do álcool, ele perde a hidroxila ao se ligar ao ácido que só perde um hidrogênio formando um éster e liberando água, se fosse um álcool terciário a reação aconteceria também. 5) Qual o inconveniente apresentado na esterificação de Fischer? A reação de esterificação é uma reação de equilíbrio, ou seja, dificulta a obtenção de um bom rendimento. 6) Com que finalidade, costuma-se retirar a água formada durante a esterificação de Fischer? Explicar usando o princípio de Le Chatelier. A água é retirada convencionalmente por destilação, como a reação é endotérmica, pelo princípio de Le Chatelier a reação endotérmica é favorecida pelo aumento de temperatura do sistema, elevando os níveis de obtenção do éster. Como o equilíbrio químico é visto na reação de esterificação, todas as teses propostas por Le Chatelier. 7) Por que a mistura é extraída com bicarbonato de sódio? Escreva uma equação e explique sua relevância. O bicarbonato de sódio serve para neutralizar a nossa solução, ou seja, neutralizar o que restou do ácido. 2 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 + 𝐻3𝑃𝑂4 −> 𝑁𝑎3𝑃𝑂4 + 𝐶𝑂2 + 𝐻2𝑂 Essa equação é importante pois é uma reação de neutralização, o ácido fosfórico combinado ao bicarbonato de sódio forma um sal que é solúvel em água, ou seja, não impacta na formação do nosso produto já que mais tarde a água adicionada para dissociar o sal vai ser retirada com um agente dessecante. 8) Por que se observa bolhas de gás ao se adicionar bicarbonato de sódio? Pela equação acima é possível perceber que forma gás carbônico (CO2), por isso percebemos a formação de bolhas ao colocar o bicarbonato de sódio na solução. 9) Que reagente é limitante neste procedimento? Que reagente é usado em excesso? Qual é o excesso molar (quantas vezes maior)? Em Anexo 10) Sugira um esquema de separação para o isolamento da mistura de reação. 11) Por que o ácido acético glacial é chamado de “glacial”? O ácido acético em sua forma impura é chamado de vinagre, quando retiramos toda água presente no ácido acético ele passa a se chamar de ácido acético glacial, ou seja, ele está na sua forma mais pura. 12) Forneça em uma tabela os dados físico-químicos do acetato de isopentila, do álcool isopentílico e do ácido acético.