Purificação do Éter Etílico Parte I UNESP – Instituto de Química Araraquara 2009 Química Orgânica Experimental Purificação do Éter Etílico Parte I Discentes: Jefferson Kraus Lourenço Luiz Otavio dos Santos Tiago Pires Docentes: Prof. Dr. José Eduardo Prof. Amanda Danuello

Solventes Orgânicos Compostos que intervêm em processos químicos e físicos; compostos lipossolúveis; voláteis e inflamáveis; substâncias lipofílicas;

Solventes Orgânicos Ação no Organismo Humano semelhante ao efeito dos anestésicos lesões e queimaduras edema pulmonar depressão no sistema nervoso central diminuição do número de espermatozóides ou sua deformação Benzeno: ação mielotóxica

Solventes Orgânicos Recomendações O que devemos saber sobre o solvente de trabalho? Identificação e características; Seus riscos no manuseio; Medidas de primeiros socorros e incêndios; Métodos de manuseio, transportes e armazenamento; Informações toxicológicas e ecológicas; Limites de exposição e EPI recomendado;

Éter Etílico (C4H10O) Identificação e Características

Éter Etílico (C4H10O) Identificação e Características Volúvel, muito volátil, líquido altamente inflamável, explosivo. Vapor mais pesado que o ar. Tende a formar peróxidos. Explosivos sob influência de ar e luz. Quando agitado sobre condições absolutamente secas o éter pode gerar suficiente eletricidade para começar um fogo. Miscível com álcoois de curta cadeia, benzeno, clorofórmio e muitos óleos.

Éter Etílico (C4H10O) Cuidados no manuseio Evitar contato e inalação de vapores; Deixar longe do calor, fagulhas e fogo; Não estocar perto de oxidantes fortes e peróxidos inorgânicos; Usar máscara VO, óculos de segurança e luvas de borracha;

Éter Etílico (C4H10O) Em caso de Emergência Contato com a pele: água em abundância. Inalação: remova o paciente para o ar fresco. Contato com os olhos: água em abundância durante 10 minutos. Ingestão: lavar bem a boca. Provocar vômito. Consulte um médico.

Éter Etílico (C4H10O) Combate ao incêndio Mantenha a calma. Controle das chamas com CO2, espuma e pó químico. Não use água! Evite respirar a fumaça.

Éter Etílico (C4H10O) Controle de vazamentos Não fume. Conter o vazamento com areia. Recolher o material para reutilização ou descarte. Lavar o local removendo o líquido de lavagem para tratamento. Tratamento e disposição: Encaminhe para incineração.

Obtenção industrial do éter etílico Produzido em grande escala para utilização como solvente, em extração e na preparação de reagentes de Grignard; •É preparado por reação do álcool etílico com ácido sulfúrico; •A reação é uma espécie de desidratação porque se perde uma molécula de água por cada par de molécula de álcool:

Formação do éter Por desidratação de álcoois primários:

Utilização de Solventes Impressão gráfica produção farmacêutica produção química produção de tintas Limpeza a seco Limpeza de superfícies metálicas Desengordurantes, etc. Tintas, Vernizes e lacas

Escolha do solvente Solubilizar a substância que se deseja extrair; Ser relativamente inertes; Baixo ponto de ebulição; Baixo custo; Toxidez desprezível;

Solventes mais utilizados

Impurezas Água Álcool Peróxidos

Purificação de Solventes Alto valor comercial; Melhor rendimento prático; Riscos de reações indesejáveis; Para utilização na maioria das sínteses orgânicas (por exemplo na preparação de reagentes de Grignard) o éter deve estar absolutamente isento de vestígios de água e álcool;

Métodos de Purificação Lavagem; Refluxo; Agentes secantes; Destilação simples e fracionada (mais empregada) ;

Agentes secantes Usados para secar líquidos orgânicos, removendo água ou solvente de suas misturas. Insolúvel em líquidos orgânicos, onde a água absorvida é convertida em sais hidratados.

Secagem de Compostos Orgânicos Agentes Secantes Três tipos principais: os que reagem com a água (irreversível): 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 CaO + H2O → Ca(OH)2 Os que formam hidratos (reversível): CaCl2 + 6H2O → CaCl2.6H2O CaSO4 + 2H2O → CaSO4.2H2O Adsorção: peneiras moleculares e sílica gel

Propriedades dos secantes 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.

Exemplos Cloreto de Cálcio anidro - combina com álcoois, fenóis, aminas, aminoácidos, amidas, cetonas, alguns aldeídos e ésteres. O hexaidrato é instável acima de 30 °C. Sulfato de Cálcio – geralmente útil. O himiidrato é estável até pelo menos 100 °C. Sulfato de magnésio / Peneira molecular – geralmente útil. Carbonato de potássio – reage com ácidos e fenóis. Sulfato de sódio – geralmente útil. O decaidrato é instável acima de 32 °C.

Agentes Secantes Inorgânicos e minerais Como escolher um secante? Capacidade; Eficiência; Velocidade de trabalho; Não reativo com o solvente;

Agentes Secantes Recomendações

Agentes Secantes Como ver se a solução está seca? Torrões e grumos no fundo do frasco? Solução turva? Solução Molhada Agente secante move-se e desloca-se livremente no fundo do erlenmeyer? Solução Límpida? Solução Seca

Agentes Secantes Como ver se a solução está seca? Teste com Benzofenona: Solução Azul: indica que o éster está seco. Solução Amarela: indica presença de água. só pode ser utilizado quando o éter é seco com sódio metálico reage com o sódio formando um radical mais íon sódio de coloração azuln na presença de água (mínima que seja), forma um radical protonado liberando OH- e tornando-se amarela.

Algumas características dos Secantes

Aplicabilidade

Parte experimental B) Purificação do éter etílico; A) Identificação do peróxido; B) Purificação do éter etílico;

Identificação de Peróxidos 1mL amostra de éter etílico + ~1mL de KI 2% + 2-3 gotas de HCl diluído em um tudo de ensaio.(peróxidos) Agitar Coloração mais parda que o “teste branco” => presença de peróxido.

Purificação do éter etílico 5mL de FeSO4(aq) + 10mL de H2O + 200mL de éter etílico Agitar em um funil de separação FASE ORGÂNICA (SUPERIOR) Éter, água, pequena quantidade de: Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4, aldeídos. FASE AQUOSA (INFERIOR) Água, éter etílico, Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4, aldeídos,etanol e cetonas. Descartar em recipiente próprio. Transferir para erlenmeyer de 250mL

Parte II 15-20g de CaCl2 anidro FILTRADO PARTE SÓLIDA Éter, água, pequena quantidade de: Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4, aldeídos + 15-20g de CaCl2 anidro deixar em repouso por 3h, agitando ocasionalmente filtrar em papel pregueado para outro erlenmeyer de 500mL FILTRADO Éter, pequena quantidade: água, CaCl2, Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4 PARTE SÓLIDA CaCl2(S) hidratado, éter, pequena quantidade de: Fe2(SO4)3, FeSO4, H2SO4, aldeídos Descartar em recipiente próprio. introduzir no erlenmeyer 2g de fios de sódio (com pinça) fechar com rolha de borracha adaptada a tudo de CaCl2 deixar em geladeira ao abrigo de luz, até a próxima aula de laboratório. Parte II

Bibliografia D.L. PAVIA, G.M. LAMPMAN and G.S. KRIZ JR. –lndroduction to Laboratory Techniques, 2nd ed., Saunders, 1995. GONÇALVES D.,WAL E., ALMEIDA R.R.,’’Química Orgânica Experimental’’, 2 ed.1988. L.F. FIESER Experimentos Orgânicos ", Editorial Revert , 1967. FESSENDEM R.,FESSENDEM J.S.,‘’OrganicLaboratoryTechniques’’, 1984. WILCOX C.F., ‘’Experimental OrganicChemistry’’, 1 ed. 1988. Vogel, Arthur I –Quimica Orgânica, 3ed., Rio de Janeiro 1981.

Filtração É a operação de separação de um sólido de um líquido ou fluido que está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio poroso capaz de reter as partículas sólidas.

Filtração

Ácido Clorídrico Aparência:líquido aquoso ; sem coloração ; odor irritante ; afunda e mistura com água ; produz vapores irritantes. •Medidas preventivas imediatas:evitar contato com o líquido e o vapor. Manter as pessoas afastadas. Parar o vazamento, se possível. Isolar e remover o material derramado. Ficar contra o vento e usar neblina d'água para baixar o vapor •Equipamentos de proteção individual (EPI):usar luvas, botas e roupas de borracha butílica, pvcou polietileno clorado e máscara de respiração de autônoma. •Ações a serem tomadas quando o produto entra em combustão:não éinflamável. Pode produzir gás inflamável em contato com metais. •Neutralização e disposição final:para pequenas quantidades: adicionar cuidadosamente excesso de água, sob agitação. Ajustar o pH para neutro. Separar quaisquer sólidos insolúveis ou líquidos e enviá-los para disposição em um aterro para produtos químicos. Drenar a solução aquosa para o esgoto com muita água. Recomenda-se o acompanhamento por um especialista do órgão ambiental

Iodeto de Potássio •Aparência:cristais sólidos ; branco ; sem odor ; afunda e mistura com a água. •Medidas preventivas imediatas:manter as pessoas afastadas. Parar o vazamento, se possível. Isolar e remover o material derramado. •Equipamentos de proteção individual (EPI):usar luvas, botas e roupas de proteção, máscara contra póe óculos de acrílico com proteção lateral. •Ações a serem tomadas quando o produto entra em combustão:não é inflamável •Neutralização e disposição final:para pequenas quantidades : adicionar, cautelosamente, com grande agitação, água em excesso. Ajustar o pH para neutro. Separar quaisquer sólidos ou líquidos insolúveis e acondicioná-los para disposição como resíduo perigoso. Drenar a solução aquosa para o esgoto, com muita água. As reações de hidrólise e neutralização podem produzir calor e fumos, os quais podem ser controlados pela velocidade de adição. Recomenda-se o acompanhamento por um especialista do órgão ambiental.

Sulfato ferroso •Aparência:sólido; verde; sem odor; afunda e mistura com água. •Medidas preventivas imediatas:isolar e remover o material derramado. •Equipamentos de proteção individual (EPI):usar luvas, botas e roupas de borracha butílica ou natural, pvcou neoprene, máscara contra póe óculos de acrílico com proteção lateral. •Ações a serem tomadas quando o produto entra em combustão:não éinflamável. •Neutralização e disposição final:o material deve ser dissolvido em: 1) água, 2) solução ácida ou 3) oxidado a um estado solúvel em água. Precipitar o material como sulfeto, ajustando o pH da solução para 7, atécompleta precipitação. Filtrar os insolúveis e enterrar em um aterro para produtos químicos. Destruir qualquer excesso de sulfeto com hipoclorito de sódio. Neutralizar a solução e drenar para o esgoto com muita água. Recomenda-se o acompanhamento por um especialista do órgão ambiental.

Cloreto de cálcio •Aparência:sólido ou solução aquosa; branco a incolor; sem odor; afunda e mistura com água. •Medidas preventivas imediatas:evitar contato com o líquido e o sólido. Manter as pessoas afastadas. Parar o vazamento se possível. Isolar e remover o material derramado. •Equipamentos de proteção individual (EPI):usar luvas, botas e roupas de borracha butílica ou natural, pvcou neoprenee máscara contra póe óculos de acrílico com proteção lateral. •Ações a serem tomadas quando o produto entra em combustão:não éinflamável. •Neutralização e disposição final:para pequenas quantidades: adicionar cuidadosamente bastante água, sob agitação. ajustar o pH para neutro. Separar quaisquer sólidos e líquidos insolúveis e acondicioná-los para disposição em aterro de resíduos perigosos. Drenar a solução aquosa para o esgoto com muita água. As reações de neutralização e hidrólise podem gerar calor e fumos, que podem ser controlados pela velocidade de adição. Recomenda-se o acompanhamento por um especialista do órgão ambiental.

Sódio •Aparência:sólido mole em querosene; prateado a branco acinzentado; sem odor;flutua e reage violentamente com água; produz gás inflamável. •Medidas preventivas imediatas:evitar contato com o sólido. Manter as pessoas afastadas. Chamar os bombeiros. •Equipamentos de proteção individual (EPI):usar roupa de encapsulamento de pvce máscara de respiração autônoma. •Ações a serem tomadas quando o produto entra em combustão: extinguir com pode grafite, carbonato de sódio, cloreto de sódio em pó, ou outro pó seco apropriado. •Neutralização e disposição final:sob uma atmosfera inerte adicionar cautelosamente o material em butanol seco em um solvente apropriado. A reação química pode ser vigorosa e/ou exotérmica. Deve-se tomar providências para dar, seguramente, vazão a grandes volumes de gases hidrogênio altamente inflamável e/ou hidrocarboneto. Neutralizar a solução com ácido aquoso. Filtrar qualquer resíduo sólido para disposição como resíduo perigoso. Queimar a porção líquida em um incinerador químico, equipado com pós-queimadore lavador de gases. Recomenda-se o acompanhamento por um especialista do órgão ambiental.

Extração de solventes

Agentes Secantes Técnica

Tubo de cloreto de cálcio anidro