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Purificação e análise qualitativa de compostos orgânicos
Os compostos orgânicos formam a base da vida na Terra, e seu estudo é essencial para entender a química. A química orgânica está principalmente preocupada com a estrutura, propriedades e reações de compostos orgânicos, que contêm carbono em ligações covalentes. Este documento explica os processos de purificação e análise qualitativa, que são habilidades essenciais na química orgânica.
Purificação de compostos orgânicos
A síntese orgânica geralmente produz produtos com impurezas, que podem interferir em suas propriedades ou reações posteriores. Portanto, a purificação é um passo importante. Métodos comuns de purificação incluem:
1. Filtração
A filtração separa sólidos de líquidos ou gases usando um meio de filtro. É frequentemente usada quando uma reação produz um precipitado sólido. Um exemplo disso seria separar cristais de PbCl 2
de uma mistura líquida.
2. Cristalização
A cristalização ajuda a purificar compostos sólidos. Envolve dissolver uma substância sólida em um solvente quente para formar uma solução e resfriá-la lentamente para formar cristais puros. Esses cristais podem então ser coletados através da filtração. Por exemplo, o ácido benzóico pode ser purificado usando este método.
3. Destilação
A destilação é usada para separar componentes com base em diferentes pontos de ebulição. Por exemplo, uma mistura de acetona (CH 3 COCH 3
) e água pode ser separada por destilação devido aos seus diferentes pontos de ebulição.
Equipamento de destilação: , , | Condensador | , , Frasco de ebulição Receptor
4. Sublimação
A sublimação é usada para substâncias que mudam de sólido para gás sem passar pelo estado líquido. É útil para purificar substâncias como iodo (I 2
) e naftaleno.
5. Cromatografia
A cromatografia separa misturas com base nas diferenças de velocidade através da fase estacionária. A cromatografia em camada fina (TLC) é um método simples onde os componentes se movem em diferentes taxas em uma placa de vidro revestida.
Exemplo de cromatografia: |-------------| (linha de partida) , | AB | (pontos de diferentes amostras) , |................ (Frente do Solvente) , | A' B' | (espaços separados)
Análise qualitativa
A análise qualitativa identifica os componentes em um determinado composto orgânico. As etapas e métodos principais são os seguintes:
1. Elementos traço
Os elementos comuns em compostos orgânicos são carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre e halogênios. Vários testes ajudam a determinar sua presença:
Detecção de carbono e hidrogênio
Carbono e hidrogênio podem ser testados aquecendo o composto na presença de CuO
. O carbono é convertido em CO 2
, que torna a água de cal leitosa, enquanto o hidrogênio é convertido em H 2 O
, que condensa.
Detecção de nitrogênio
O teste de Lassaigne envolve derreter o composto orgânico com sódio. Um teste típico envolveria:
Na + C + N → NaCN (cianeto de sódio)
A cor azul da Prússia indica a presença de nitrogênio quando NaCN
reage com sulfato ferroso e cloreto férrico.
Detecção de halogênios
O fio de cobre é usado no teste de Beilstein. Ele fica verde na chama devido à presença de halogênios como cloro, bromo ou iodo.
Detecção de enxofre
O enxofre é detectado usando fusão de sódio e nitroprussiato de sódio, que se torna roxo na presença de enxofre.
2. Identificação de grupos funcionais
Os grupos funcionais definem a classe e as propriedades dos compostos orgânicos. Aqui estão alguns grupos comuns e seus testes:
Grupo funcional: Álcool
Álcoois como o álcool etílico reagem com sódio para formar gás hidrogênio, que é embritado.
Grupo funcional: Aldeído
Nitrato de prata e amônia são usados no teste de Tollens. Na presença de aldeído, um espelho de prata é formado dentro do tubo de ensaio.
Grupo funcional: Ácido carboxílico
Esses ácidos reagem com bicarbonato de sódio para produzir dióxido de carbono.
Conclusão
Compreender a purificação e análise qualitativa de compostos orgânicos é um pilar da química orgânica. A purificação adequada garante que os compostos mantenham as propriedades desejadas, enquanto a análise qualitativa revela a composição de elementos e grupos funcionais, fornecendo insights sobre o comportamento químico e reações.