Purificação do Éter Etílico
Parte I
LUÍS FELIPE BRICKS BIM
LUCAS TURINI 2° Ano – Bacharelado em Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
INSTITUTO DE QUÍMICA DE ARARAQUARA
Disciplina: Química Orgânica Experimental – Turma P1 Docentes: Profa. Dra. Isabele R. Nascimento, Prof. Dr. Humberto Milagre, Prof. Dr. José E. de Oliveira
Araraquara – 12/09/2013
Bricks Bim, L.F. Turini, L.
Etóxietano
Fórmula Estrutural
Aplicações Propriedades
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Etóxietano
Fórmula Estrutural
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Fórmula Molecular C4H10O
C2H5OC2H5
Etóxietano
Propriedades
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Perigo! Extremamente inflamável. Danoso se for
absorvido pela pele. Higroscópico. Pode ser danoso se
ingerido. Pode causar depressão no sistema nervoso
central, problemas no rim, irritação nos olhos, pele,
trato digestivo e respiratório.
À temperatura ambiente, o éter dietílico é líquido incolor, de fraca
viscosidade, com um odor penetrante característico, adocicado e
picante.
É um composto muito volátil, pelo que deixa uma
sensação de frio intenso na pele, após evaporação, e
também é altamente inflamável e explosivo.
O éter é moderadamente solúvel na água, mas é
miscível com a maior parte dos solventes orgânicos; no
estado líquido, apresenta-se mais leve que a água,
enquanto que o seu vapor é mais pesado que o ar.
Etóxietano
Aplicações
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Primeira Obtenção
1540 pelo botânico alemão
Valerius Cordus
Atualmente ele é mais usado como solvente apolar inerte em reações orgânicas, principalmente na extração de essências, perfumes, óleos, gorduras,
entre outros. Inclusive, ele é o melhor solvente para extrair a cocaína das folhas
de coca. Por causa desse fato, a sua venda é monitorada pela Polícia Federal.
1842 começou a ser usado como anestésico de inalação e
por muito tempo foi usado com essa finalidade em cirurgias
No entanto, depois da anestesia, o etoxietano provoca mal-estar, irritação no trato respiratório, além de colocar em risco o local da cirurgia, podendo causar incêndios
Mas ainda é utilizado como anestésico, sendo aplicado sobre a pele, o que diminui a sua sensibilidade, tornando possível, então, aplicar uma injeção, por
exemplo.
Pela reação entre H2SO4 + CH3CH2OH (1)
(1) Éter Etílico: a síntese de
Valerius Cordus
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Mecanismo:
SN2 Etapa I: protonação do alcóol
Etapa II: Substituição nucleofílica
Etapa III: Desprotonação de éter
Mas, o que é um solvente?
Solvente
Etóxietano
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Substâncias Químicas
Dispersar Diluir Dissolver
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Substâncias Químicas
Dispersar Diluir Dissolver
capazes de
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Substâncias Químicas
Dispersar Diluir Dissolver
capazes de
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Mas afinal:
Onde são empregados
os solventes?
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Solventes
Tintas
Vernizes
Asfalto
Sínteses Orgânicas
Algumas das
diversas
aplicações dos solventes
são:
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Mas, todo solvente é nominalmente puro?
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A fim de se obter resultados
satisfatórios em muitas
sínteses, pode ser necessário
purificar solventes para
remover
impurezas reativas, tais como
água ou outros materiais
próticos/ácidos,
ou contaminantes atmosféricos
como o dióxido de carbono.
Com isso, conseguimos:
Grau de pureza adequado
Melhor rendimento experimental
Evita-se risco de
reações
indesejáveis
E assim, economizamos:
Tempo
Reagentes
Dinheiro
Agora que sabemos que devemos
purificar o solvente antes de sua
utilização,
Quais os cuidados que devemos tomar
quando da purificação?
Vamos pensar um pouco!
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O que acontece com o éter se deixado em
contato com o oxigênio do ar e na presença
de luz?
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Observemos a seguinte reação:
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O que acontece com o
éter se deixado em
contato com o oxigênio
do ar e na presença de
luz?
Os éteres são lentamente oxidados pelo oxigênio
atmosférico através de um processo radicalar chamado de
auto-oxidação, dando origem à compostos instáveis, tais
como peróxidos e hidroperóxidos.
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Bom, tudo bem!
Mas, qual é o problema da
formação desses peróxidos? Bricks Bim, L.F. Turini, L.
Estes compostos originam explosões violentas
quando o éter é sujeito a evaporação ou a
destilação, e também por intermédio de fonte de
calor, choque ou fricção
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“Upon exposure to air and light, ether tends to form unstable peroxides which will
concentrate by evaporation or distillation of the ether and may detonate with a
violent explosion when disturbed by shock or friction. The friction produced by
simply unscrewing the cap of a container of peroxidized ether may cause an
explosion.
1
Retirado de : http://www.erowid.org/chemicals/ether/ether_info2.shtml
em 28/08/2013.
One incident described in the literature reports that an „empty‟ 250-cc bottle which
had held ethyl ether exploded when the ground glass stopper was removed.
Ether from a chemical supplier usually contains an oxidation inhibitor and has a
shelf life of two years unopened or one year after the container has been opened.
Freshly distilled or uninhibited ether may form peroxides in less than two weeks and
must be handled with extreme care. There is no evidence that refrigerated storage
will prevent formation of peroxides”.
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E como verificar se há presença de
peróxido na amostra?
É RÁPIDO,
SIMPLES,
E FÁCIL!
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~2 mL do líquido
a ser testado
3 gotas de Ácido
Clorídrico Diluído
~2 mL de solução aquosa
recém preparada de
Iodeto de Potássio 2%
A cor amarela (abaixo de 100 ppm) ou
marrom (acima de 100 ppm), indica a
presença de peróxidos.
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Esquematizando em um fluxograma: ~2 mL de Etóxietano
(em tubo de ensaio)
3 gotas de HCl(diluído)
+
~2 mL de solução aquosa recém
preparada de KI 2%
Há
peróxido
na
amostra? 2KI(aq) + H2O2(aq) + 2HCl(aq) I2 + 2H2O + 2KCl(aq)
A cor amarela (abaixo de 100 ppm) ou
marrom (acima de 100 ppm), indica a
presença de peróxidos.
SIM
NÃO
NÃO OCORRE QUALQUER ALTERAÇÃO NA
AMOSTRA.
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E agora?
TENHO PERÓXIDO!
Como ELIMINÁ-LO?
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Eliminação de Peróxido 200 mL de Etóxietano
(em funil de separação de 250 mL)
5 mL de solução de Sulfato Ferroso
diluída em 10 mL de água.
Agitar
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FASE AQUOSA Água, pequena quantidade de
éter etílico, Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4, aldeídos, etanol e cetonas
FASE ORGÂNICA Éter etílico, pequena quantidade de: água, Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4,
aldeídos
Descartar Transferir a fase orgânica para um
erlenmeyer de 500 mL
1
Eliminação de Peróxido
15-20 g de Cloreto de Cálcio Anidro
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1
Deixar a mistura em repouso por no mínimo 3 horas,
agitando ocasionalmente.
Verificar ausência de chamas ao
redor da bancada
Filtrar o éter em papel pregueado (coletando-o em outro erlenmeyer)
2
~ 2g de fios de Sódio
Fechar o frasco (com uma rolha de borracha, adaptada a um
tubo de cloreto de cálcio)
Levar a geladeira até o próximo período
de laboratório
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Eliminação de Peróxido
RESÍDUO CaCl2 hidratado, éter etílico,
pequena quantidade de:
Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4, aldeídos.
FILTRADO Éter etílico, pequena
quantidade: água, CaCl2,
Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4.
2
Descartar
Como realizar a
filtração?
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Como realizar a
filtração?
1. Finalidade
A filtração tem por objetivo separar um sólido de um líquido e é
efetuada passando a mistura através de um material poroso que
retém as partículas do sólido.
2. Do tipo da filtração.
Filtração simples com papel pregueado.
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Preparando o papel de filtro
Quando se deseja
efetuar uma
filtração mais
rápida utiliza-se
papel
pregueado, que
apresenta maior
área filtrante.
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Umedecer o papel de filtro com uma
pequena quantidade do solvente que
se está trabalhando.
Efetuar a filtração, tomando cuidado
de não encher o papel de filtro até a
borda.
Modo usual de manipulação para filtragem
Observe o uso do bastão de vidro para
evitar a queda brusca da solução no funil,
evitando assim o re-espalhamento do
precipitado pela solução. E o vidro de
relógio, para evitar maiores contaminações
na nova solução recolhida no béquer 2.
1
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1
Realizar a lavagem do béquer 1 (Procedimento para recuperação dos vestígios
de precipitado eventualmente presos nas paredes do copo)
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PISSETA
Sódio Metálico? Cloreto
de Cálcio anidro?
Qual sua função?
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Na(s)/CaCl2: qual a sua
função?
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Tanto o sódio metálico quanto o cloreto de cálcio
anidro agirão como agente secante.
Mas, o que é um agente secante?
Dessecantes ou agentes secantes são substâncias químicas capazes
de absorver ou adsorver água.
nH2O + Agente Secante Agente Secante.(H2O)n
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nH2O + Agente Secante Agente Secante.(H2O)n
Por que utilizá-los?
“O processo de síntese e isolamento de um composto
orgânico muitas vezes resulta em um composto
orgânico ou em uma solução contaminada com
vestígios de água”.
Exemplo
Extração
Aquosa Fase Orgânica
H2O
“devido à miscibilidade parcial da fase orgânica e água”.
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E como saber qual a
quantidade correta de
Agente Secante que
devemos trabalhar? Amostra
Certifique-se de que a fase orgânica
esteja mais separada possível da fase
aquosa.
Adicionar pequena quantidade de
Agente Secante.
Agitar a mistura e deixar assentar.
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1
1
A solução está
translúcida? Existe Agente Secante flutuando pela
mistura?
Deixar a mistura
em repouso
absoluto por
alguns minutos e
reexaminar.
Se a mistura não estiver translúcida,
adicionar um pouco mais de
agente secante e repetir o
procedimento (A).
(A)
A amostra
está
relativamente
seca!
SIM
NÃO
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E como saber se a amostra está
seca de fato?
Pequenas gotas de
água fazem com que
a amostra tenha um
aspecto leitoso na
superfície.
A amostra se
tornará, na
maioria dos casos,
tranparente se
seca.
O Agente Secante não
cristalizará/aglomerará
mais e vai flutuar pela
solução, mesmo se o
erlenmeyer for agitado.
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http://chemanimation.com/chem_source/drying.html
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Mas, o quê?
Minha solução está
efervescendo!?
Está borbulhando!?
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Dependendo da quantidade de água que permanece na solução, o
solvente pode ferver se o Agente Secante for adicionado em grande
quantidade de uma só vez.
Isso é porque:
Mas isto é um
problema? SIM Particularmente para os solventes de
baixo ponto de ebulição como o éter
dietílico e diclorometano.
onde se pode observar muitas vezes a formação de
bolhas na solução devido a este problema.
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De maneira geral,
Também é interessante que a camada orgânica e a
camada aquosa sejam separadas bem!
Esses compostos dessecantes são capazes de remover
muita quantidade água que estiver contida na
camada orgânica.
Mas…
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Agente
Secante
Não reagir com nenhum dos componentes da mistura.
Não se dissolver apreciavelmente no produto.
Não provocar, por catálise, reações do composto entre si:
polimerização, condensação ou auto-oxidação, nem com os demais
componentes da mistura.
Possuir capacidade de secagem rápida e
efetiva.
Ser facilmente removível do solvente a ser
seco.
Ser de fácil aquisição e por preço vantajoso.
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Características de um bom
Agente Secante
Métodos de Secagem
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1. Para Gases
Os gases podem ser secados, passando o gás através
de uma grande quantidade de dessecante. O
dessecante é contido em tubos, torres ou colunas.
2. Para Sólidos
Os sólidos podem ser secos por
aquecimento a uma temperatura
elevada. Uma forma mais delicada de
secar de um sólido é colocar o material
num dessecador na presença de um
agente de secagem físico.
A fim de aumentar a
eficácia do
dessecador, pode-se
aplicar vácuo.
Em uma atmosfera seca, a água no material
sólido começa a escapar na forma de vapor
de água a partir da superfície do material. O
vapor de água é adsorvido sobre a superfície
do dessecante.
3. Líquidos
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No procedimento clássico de secagem para
líquidos, um ligeiro excesso de agente secante é
adicionado ao líquido.
A solução é
misturada
cuidadosamente e
deixada em
repouso, ou o
líquido é submetida
a refluxo.
Depois de alguns minutos, o agente
secante vai assentar no fundo do
recipiente.
A separação pode
ser completada
por decantação,
filtração por
sucção ou
destilação.
A destilação é necessária
quando compostos são
formados durante a
secagem por reação da
água com o agente secante
que, subsequentemente,
podem dissolver no
solvente.
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Algumas informações:
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O que tem de
errado nesta
figura?
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Anexos
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Anexo A
Anexo B
Anexo C
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*Bibliografia inserida de acordo com a ISO-690
Bibliografia*
1. Brown, Ginger. EXPLOSION HAZARDS OF ETHYL ETHER. Env. Health & Safety Dept., Texas A&M
University. [Online] 18 de Março de 2008. [Citado em: 28 de Agosto de 2013.]
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8. Grahmam Solomons, T. W. e Fryhle, Craig B. Química Orgânica I. [trad.] Whei Oh Lin. XII. Rio de
Janeiro : LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2001.
9. de Oliveira, José Eduardo, et al., et al. Apostila - Química Orgânica Experimental I. Química Orgânica
Experimental - Bacharelado. [Online] Março de 2009. [Citado em: 10 de setembro de 2013.]
http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/Blog2013/Apostila%20QOEXP%20LIC%202009-2.pdf.
10. Atkins, Peter e Jones, Loretta. Princípios de Química. 3a. São Paulo : Bookman, 2006.
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