RecristalizaRecristalizaçção da ão da AcetanilidaAcetanilida

Fernanda Fernanda PolloPolloSimone Moraes MantovaniSimone Moraes Mantovani

Conceitos:Conceitos:

Compostos orgânicos sCompostos orgânicos sóólidos quando lidos quando isolados de reaisolados de reaçções orgânicas ões orgânicas raramente são puros; estão raramente são puros; estão geralmente contaminados com geralmente contaminados com pequenas quantidades de outros pequenas quantidades de outros compostos compostos ““impurezasimpurezas””.A purifica.A purificaçção ão de sde sóólidos por lidos por cristalizacristalizaççãoão baseiabaseia--se na diferense na diferençça da solubilidade.a da solubilidade.

CristalizaCristalizaçção:ão:

ÉÉ um processo de equilum processo de equilííbrio que brio que produz material muito puro.Um produz material muito puro.Um pequeno npequeno núúcleo do cristal cleo do cristal éé formado formado inicialmente e então cresce camada inicialmente e então cresce camada por camada de maneira reverspor camada de maneira reversíível. O vel. O nnúúcleo seleciona as molcleo seleciona as molééculas culas corretas da solucorretas da soluçção para formaão para formaçção ão do cristal.Uma segunda cristalizado cristal.Uma segunda cristalizaçção ão éé chamada chamada recristalizarecristalizaççãoão..

Procedimento:Procedimento:

•• DissoluDissoluçção da substância impura em ão da substância impura em algum solvente apropriado pralgum solvente apropriado próóximo ximo ao ponto de ebuliao ponto de ebuliçção.ão.

•• FiltraFiltraçção a quente para separar ão a quente para separar partpartíículas do material insolculas do material insolúúvel e vel e poeira.poeira.

•• Deixa a soluDeixa a soluçção quente esfriar para ão quente esfriar para cristalizar a substância dissolvida.cristalizar a substância dissolvida.

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•• SeparaSeparaçção dos cristais da ão dos cristais da ááguagua--mãe mãe e secagem .e secagem .

•• DeterminaDeterminaçção da pureza pelo ponto ão da pureza pelo ponto de fusão.de fusão.

CaracterCaracteríísticas do sticas do solvente:solvente:

•• Elevado poder de dissoluElevado poder de dissoluçção para a ão para a substância a ser purificada em altas substância a ser purificada em altas temperaturas e baixo poder de temperaturas e baixo poder de dissoludissoluçção a temperatura ambiente.ão a temperatura ambiente.

•• Deve produzir cristais bem formados Deve produzir cristais bem formados com o composto purificado.com o composto purificado.

•• Deve ser facilmente removido dos Deve ser facilmente removido dos cristais(baixo ponto de ebulicristais(baixo ponto de ebuliçção).ão).

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•• Não reagir quimicamente com a Não reagir quimicamente com a substância a ser purificada.substância a ser purificada.

•• Se dois ou mais solventes tem as Se dois ou mais solventes tem as mesmas caractermesmas caracteríísticas, o melhor sticas, o melhor ééo de mais fo de mais fáácil manipulacil manipulaçção, menos ão, menos inflaminflamáável e de menor custo.vel e de menor custo.

ObservaObservaçção:ão:DeveDeve--se tomar cuidado para não escolher se tomar cuidado para não escolher um solvente que tenha ponto de ebulium solvente que tenha ponto de ebuliçção ão mais elevado que o composto a ser mais elevado que o composto a ser cristalizado.cristalizado.

Motivo: ele pode vir a se fundir formando Motivo: ele pode vir a se fundir formando uma espuma espéécie de cie de óóleo que não se leo que não se recristaliza recristaliza quando o solvente quando o solvente esfria,formando um lesfria,formando um lííquido superquido super--resfriado.resfriado.

Se isso ocorrer deveSe isso ocorrer deve--se tentar dissolver o se tentar dissolver o óóleo novamente para tentar a leo novamente para tentar a recristalizarecristalizaçção.ão.

Impurezas:Impurezas:O produto de reaO produto de reaçções orgânicas pode ões orgânicas pode

conter impurezas coloridas,com a conter impurezas coloridas,com a recristalizarecristalizaçção esta impureza se ão esta impureza se dissolve no solvente em ebulidissolve no solvente em ebuliçção e ão e ééparcialmente absorvida pelos cristais parcialmente absorvida pelos cristais que se separem pelo resfriamento que se separem pelo resfriamento resultando em produto colorido.Em resultando em produto colorido.Em alguns casos ocorre turvaalguns casos ocorre turvaçção devido ão devido àà presenpresençça de mata de matééria resinosa ou ria resinosa ou material finamente particulado. material finamente particulado.

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Essas impurezas podem ser removidas Essas impurezas podem ser removidas levandolevando--se se àà ebuliebuliçção a substância ão a substância em soluem soluçção com um pouco de ão com um pouco de carvão carvão ativoativo (5(5--10 min) e filtra10 min) e filtra--se enquanto se enquanto quentequente

Carvão ativo:Carvão ativo:O carvão adsorve as impurezas coloridas e O carvão adsorve as impurezas coloridas e

retretéém a matm a matééria resinosa e finamente ria resinosa e finamente dividida, assim o filtrado deposita cristais dividida, assim o filtrado deposita cristais puros. puros.

DeveDeve--se evitar uma quantidade excessiva de se evitar uma quantidade excessiva de descorante pois esse pode adsorver o descorante pois esse pode adsorver o composto que estcomposto que estáá sendo purificado,a sendo purificado,a quantidade ideal quantidade ideal éé de 1 a 2% do peso total do de 1 a 2% do peso total do ssóólido.lido.

Tipos:Tipos:carvão animalcarvão animal: mais barato e nem tão eficaz.: mais barato e nem tão eficaz.carvão vegetalcarvão vegetal: celulose tem mais grupos OH : celulose tem mais grupos OH na superfna superfíície.cie.

Cuidados:Cuidados:

•• Não se deve colocar o carvão sobre a Não se deve colocar o carvão sobre a solusoluçção em ebulião em ebuliçção pois provocaria ão pois provocaria uma grande agitauma grande agitaçção na soluão na soluçção ão levando ao derramamento e perda do levando ao derramamento e perda do material.material.

•• O pO póó muito fino do carvão ativo pode muito fino do carvão ativo pode fazer mal aos pulmões quando fazer mal aos pulmões quando inalados.inalados.

FiltraFiltraçção ão àà quente:quente:

A soluA soluçção em ebulião em ebuliçção deve ser ão deve ser filtrada rapidamente antes que filtrada rapidamente antes que ocorra resfriamento indevido, por ocorra resfriamento indevido, por isso o funil deve ser aquecido.isso o funil deve ser aquecido.

Qualquer sQualquer sóólido que se separe deve ser lido que se separe deve ser recolocado no primeiro balão, recolocado no primeiro balão, redissolvido redissolvido a quente e filtrado a quente e filtrado novamente. novamente.

FiltraFiltraçção ão àà quente:quente:

RecristalizaRecristalizaçção:ão:

ÉÉ um processo lento e delicado, um processo lento e delicado, depois de filtrado ajustadepois de filtrado ajusta--se a se a quantidade de solvente e deixaquantidade de solvente e deixa--se se esfriar para esfriar para recristalizar recristalizar ; pode ser ; pode ser feito em um feito em um erlenmeyer erlenmeyer ou em um ou em um bbééquer tampado para evitar quer tampado para evitar contaminacontaminaçção por pão por póó..A taxa de resfriamento A taxa de resfriamento éé que que determina o tamanho dos cristais.determina o tamanho dos cristais.

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Cristais grandes: resfriamento bem Cristais grandes: resfriamento bem lento, não esquecendo que cristais lento, não esquecendo que cristais muito grandes facilitam a muito grandes facilitam a oclusãooclusão

Cristais pequenos: aceleraCristais pequenos: acelera--se o se o resfriamento porresfriamento poréém hm háá riscos como riscos como dificuldade de lavagem e arraste de dificuldade de lavagem e arraste de impurezas junto com a precipitaimpurezas junto com a precipitaçção ão dos cristais.dos cristais.

Eventuais problemas na Eventuais problemas na recristalizarecristalizaçção:ão:

•• Substâncias com baixo ponto de Substâncias com baixo ponto de fusão podem formar um lfusão podem formar um lííquido quido oleoso, se isso ocorrer, dissolver oleoso, se isso ocorrer, dissolver novamente adicionando um pouco de novamente adicionando um pouco de solvente, aquecer e agitar bastante solvente, aquecer e agitar bastante atatéé a dissolua dissoluçção da substância em ão da substância em seguida deixaseguida deixa--se esfriar lentamente se esfriar lentamente sob agitasob agitaçção atão atéé formar os primeiros formar os primeiros cristais. cristais.

--------------------•• Se ocorrer formaSe ocorrer formaçção de ão de óóleo devido a leo devido a

impurezas usaimpurezas usa--se novamente carvão se novamente carvão ativo e tentaativo e tenta--se a recristalizase a recristalizaçção.ão.

•• Pode ocorrer que os cristais resistam Pode ocorrer que os cristais resistam àà cristalizacristalizaçção e isso ocorre quando ão e isso ocorre quando a solua soluçção estão estáá muito saturada, ou muito saturada, ou estestáá sendo impedida por impurezas sendo impedida por impurezas como alcatrão ou outra substância como alcatrão ou outra substância viscosa que age como colviscosa que age como colóóide ide protetor.protetor.

Para induzir a Para induzir a cristalizacristalizaçção:ão:

•• Arranhar a parede do frasco com um Arranhar a parede do frasco com um bastão de vidro não polido para bastão de vidro não polido para provocar a formaprovocar a formaçção de cristais pela ão de cristais pela frequência frequência que emite ou por arrastar que emite ou por arrastar para dentro da solupara dentro da soluçção pequenos ão pequenos cristais que estavam na parede do cristais que estavam na parede do frasco e servirão de semente para frasco e servirão de semente para iniciar a nucleainiciar a nucleaçção.ão.

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•• ColocaColoca--se na soluse na soluçção pequenos ão pequenos cristais da amostra para servir de cristais da amostra para servir de semente. Para semente. Para obtêobtê--los los retiraretira--se se algumas gotas da solualgumas gotas da soluçção,colocaão,coloca--se se numa lâmina e fornuma lâmina e forççaa--se a se a cristalizacristalizaçção por resfriamento rão por resfriamento ráápido pido ou utilizaou utiliza--se pequenos pedase pequenos pedaçços da os da amostra original ou de compostos jamostra original ou de compostos jáápurificados.purificados.

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•• Se o resfriamento for feito Se o resfriamento for feito ààtemperaturas muito baixas pode temperaturas muito baixas pode tornar a massa muito viscosa e tornar a massa muito viscosa e retardar a cristalizaretardar a cristalizaçção, neste caso ão, neste caso devedeve--se deixar a mistura aquecer se deixar a mistura aquecer vagarosamente, para passar atravvagarosamente, para passar atravéés s de uma região de temperatura de uma região de temperatura adequada para formaadequada para formaçção dos ão dos mesmos.mesmos.

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•• Adicionar gelo seco produz um certo Adicionar gelo seco produz um certo nnúúmero de locais frios e auxilia a mero de locais frios e auxilia a formaformaçção de cristais.ão de cristais.

•• Se todos os mSe todos os méétodos falharem a todos falharem a solusoluçção deve ser deixada em um ão deve ser deixada em um grande recipiente com gelo (ou grande recipiente com gelo (ou refrigerador) por um perrefrigerador) por um perííodo odo prolongado. prolongado.

FiltraFiltraçção com sucão com sucçção:ão:

Com sucCom sucçção hão háá um aumento no fluxo um aumento no fluxo do filtrado. O papel de filtro deve ser do filtrado. O papel de filtro deve ser cortado no tamanho exato do cortado no tamanho exato do diâmetro do funil de diâmetro do funil de Buchner Buchner para para evitar perda de vevitar perda de váácuo e para que o cuo e para que o material não passe sem filtrar.material não passe sem filtrar.MolhaMolha--se o papel com solvente se o papel com solvente gelado antes de filtrar para o papel gelado antes de filtrar para o papel aderir ao funil.aderir ao funil.

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O vO váácuo cuo éé feito com o auxilio de uma feito com o auxilio de uma trompa dtrompa d’á’água mantendo um frasco gua mantendo um frasco no meio como armadilha para evitar no meio como armadilha para evitar que puxe que puxe áágua para a solugua para a soluçção caso a ão caso a pressão caia. A solupressão caia. A soluçção não deve ão não deve encher mais que meio funil e os encher mais que meio funil e os cristais restantes no recipiente cristais restantes no recipiente devem ser lavado com solvente devem ser lavado com solvente gelado e retirados com uma gelado e retirados com uma bagueta bagueta de ponta de borracha.de ponta de borracha.

FiltraFiltraçção ão àà vváácuo:cuo:

Lavagem do precipitadoLavagem do precipitado

A lavagem A lavagem éé necessnecessáária para evitar ria para evitar que impurezas dissolvidas na que impurezas dissolvidas na solusoluçção fiquem aderidas nos cristais ão fiquem aderidas nos cristais quando o solvente evaporar .Fazquando o solvente evaporar .Faz--se a se a lavagem dos cristais com lavagem dos cristais com ááguagua--mãe mãe ou com o solvente limpo e gelado. ou com o solvente limpo e gelado. RepeteRepete--se o procedimento três se o procedimento três vezes. vezes.

secagemsecagem•• PodePode--se secar ao ar livre , mas se a se secar ao ar livre , mas se a

substância for higroscsubstância for higroscóópica ela pode pica ela pode hidrolizarhidrolizar..

•• Usar papel absorvente , no entanto as Usar papel absorvente , no entanto as fibras do papel podem contaminar os fibras do papel podem contaminar os cristais ;cristais ;

•• A secagem pode ser feita na estufa mas A secagem pode ser feita na estufa mas devedeve--se atentar para não exceder o ponto se atentar para não exceder o ponto de fusão do cristais;de fusão do cristais;

•• TambTambéém pode ser feita em m pode ser feita em dissecador dissecador a a vváácuo na presencuo na presençça de agente a de agente secante(CaClsecante(CaCl22))anidroanidro;;

Ponto de fusãoPonto de fusãoO ponto de fusão O ponto de fusão éé usado para determinar a usado para determinar a

pureza de compostos orgânicos ,pois sua pureza de compostos orgânicos ,pois sua fusão em uma faixa estreita de fusão em uma faixa estreita de temperatura (ponto de fusão bem definido) temperatura (ponto de fusão bem definido) ,pode se alargar na presen,pode se alargar na presençça de impurezas a de impurezas , al, aléém de baixar o ponto de fusão.m de baixar o ponto de fusão.

No ponto de fusão a pressão de vapor na fase No ponto de fusão a pressão de vapor na fase llííquida quida éé igual igual àà pressão de vapor na fase pressão de vapor na fase ssóólida, uma vez que a temperatura lida, uma vez que a temperatura permanece inalterada atpermanece inalterada atéé que todo o sque todo o sóólido lido tenha se convertido a ltenha se convertido a lííquido. quido.

CCáálculoslculos

Massa inicial = mMassa inicial = m11

Massa obtida= mMassa obtida= m22

MM11 -------------------------------------- 100%100%MM22 -------------------------------------- x%x%X=M2/M1X100X=M2/M1X100