LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA - 2006 PRÁTICA No. 03 IDENTIFICAÇÃO E CONFIRMAÇÃO DE GRUPOS FUNCIONAIS: Parte 3: ÁCIDOS CARBOXÍLICOS, FENÓIS e AMINAS OBJETIVOS: Esta prática tem como objetivo a identificação e confirmação de grupos funcionais de ácidos carboxílicos, fenóis e aminas através de reações químicas. 1. METODOLOGIA 1.1. Materiais - béquer de 400 mL (01); erlenmeyer 125 mL; tubos de ensaio (01 estante com 12); béquer de 50 mL (01); bico de bunsen (01); pinça para tubo de ensaio (01); bastão de vidro; vidro de relógio (01); pisseta; pipetas de 1 e 5 mL; pipetador. 1.2. Reagentes - Fenolftaleína; Azul de Bromotimol; Solução de Permanganato de Potássio (0,01 M); NaOH (1,0 M); NaOH (10 %); NaHCO3 (5 %) Nitrito de Sódio; Papel amido iodetado; Cloreto Férrico (5 %) em etanol; Anilina; Dietilamina; H2SO4 (3,0 M); HCl (conc.); Beta Naftol; Ácido Benzóico; Fenol; Etanol; Solução de Bromo em tetracloreto de carbono (CCl4); Clorofórmio. 1 LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA - 2006 ÁCIDOS CARBOXÍLICOS 1- Teste com bicarbonato de sódio Colocar alguns cristais de ácido benzóico em um vidro de relógio. Adicionar gota a gota solução de NaHCO3 5%. O desprendimento de gás (bolhas de CO2) indica a presença de ácido carboxílico. FENÓIS: 1- Repita o teste anterior usando o fenol. 2- Teste com cloreto férrico 5% Dissolva alguns cristais das substâncias a serem testadas (fenol e β-naftol) em 1 mL de etanol. Coloque algumas gotas de cloreto férrico 5% (em etanol). O aparecimento de uma coloração azul, violeta, púrpura, verde ou vermelho acastanhada indica a presença de fenol. A formação da cor é imediata, mas pode desaparecer imediatamente. 3- Ensaio com Bromo Adicione 0,2 g ou 0,2 mL do composto em 2 mL de tetracloreto de carbono e, adicione, gota a gota, uma solução de bromo em tetracloreto de carbono a 2%, até que a cor do bromo, persista durante 1 minuto. Essa reação, no caso dos fenóis é acompanhada pela liberação de vapores de gás bromídrico. Substâncias a serem testadas: fenol e alceno AMINAS 1- Solubilidade Adicione uma gota da amina a 1 mL de água destilada e verifique a solubilidade. A maioria das aminas, contendo menos de 8 átomos de carbono são solúveis. As aminas aromáticas são insolúveis, com exceção daquelas onde o grupo amino não é ligado ao anel aromático (benzilamina por exemplo). Substâncias a serem testadas: anilina e dietilamina. 2 LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA - 2006 2- Basicidade das aminas Adicione uma gota da amina em dois tubos de ensaio contendo 1 mL de água destilada. Num dos tubos adicione uma gota de fenolftaleína e no outro, uma gota de azul de bromotimol. Tire suas conclusões. Substância a ser testada: dietilamina. 3-Oxidação Adicione 1 mL de permanganato de potássio 0,01 M em 3 tubos de ensaio. No primeiro tubo, adicione 1 mL de ácido sulfúrico 3,0 M, no segundo 1 mL de hidróxido de sódio 1,0 M e no terceiro, adicione 1 mL de água destilada. Em cada tubo adicione uma gota da amina, agite as misturas vigorosamente. Observe os três tubos durante um minuto e tire as conclusões, com base nas seguintes informações: a)- aminas alifáticas e alicíclicas dão teste negativo em solução ácida, mas positivo em meio neutro ou básico b)- aminas aromáticas mais reativas (anilina e toluidinas por exemplo), dão teste positivo nas três condições c)- compostos menos reativos, como a o-cloroanilina, podem dar teste negativo em meio neutro, mas positivo em meio ácido ou básico. Substâncias a serem testadas: anilina e dietilamina. 4- Reação com do ácido nitroso (HNO2). Formação de sais de diazônio (diazotação) Misture 3 mL de HCl concentrado com 5 mL de água destilada e adicione a esta mistura 1 mL de anilina. Resfriar a solução em banho de gelo. Dissolver 1 g de nitrito de sódio em 5 mL de água e juntar lentamente à solução que está no gelo (cloridrato de anilina). Continuar a mistura até iniciar a liberação de ácido nitroso. Isto se evidencia colocando uma gota da solução em papel de amido iodetado. A coloração azul indica a presença de ácido nitroso. Remover então 2-3 mL para outro tubo de ensaio (mantendo este resfriado). Aquecer espontaneamente à temperatura ambiente o que restou e observar a evolução de gás. 3 LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA - 2006 5- Preparação de um corante azo Através da reação entre o sal de diazônio formado no item 4 (ArN2+Cl-) e β-naftol: juntar a 2 mL da solução do teste anterior, uma solução de 0,1 g de beta-naftol em 2 mL de NaOH 10% e 5 mL de água destilada. Observar a formação de corante vermelhoalaranjado. ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO Escreva as reações químicas para todos os testes realizados nesta prática bem como as fórmulas dos compostos testados. Destaque o que você observou durante os experimentos. - Introdução- falar resumidamente sobre os grupos funcionais analisados e as reações utilizadas para identificação dos compostos; - Experimental- coloque apenas o material usado e o procedimento; os resultados deverão ser relacionados no ítem seguinte: Resultados e Discussão; - Resultados e Discussão- os resultados poderão ser relacionados por ítens na sequência em que aparecem na parte Experimental. Por exemplo, você pode separar um ítem para fenóis com sub-ítens para as reações testadas para essa classe e em seguida você poderá descrever suas observações bem como discutir todos os testes se positivo ou negativo e porque. - Conclusões- utilidades das reações químicas em processos de identificação de compostos orgânicos; aspectos qualitativos entre compostos orgânicos ácidos (fortes e fracos) e básicos (aminas). 4