Relatório de Química - Extração Simples, Extração Ácido-Base e Extração Contínua

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                 Instituto Federal de Educação, Ciência e  

                         Tecnologia de Duque de Caxias

                              Av. República do Paraguai, 120 - Vila Sara puí, em Duque de Caxias

Extração Simples, Extração Ácido-Base e Extração Contínua

                                                 Autores:

                                           Camilla Silva Mattos

                                           Delmo da Silva Queiroz

                                           Joyce Canavezes de Freitas

                     Docente: Guilherme Vilela

                     Pratica executada em: 18/04, 25/04 e 09/05

                     Disciplina: Química Orgânica Experimental / 2018.1

                                          Duque de Caxias – 2018

Sumário

1-Introdução4

2-Objetivos Gerais7

3-Objetivos Específicos 7

4-Materiais e Reagente8

4-Resultados e Debates10

5-Conclusão22

6-Bibliografias22

1. Introdução

Extração simples

    Pode-se dizer que a extração é a transferência de um soluto de uma fase para outra. Essa extração se dá pela adição de um solvente imiscível na solução do soluto, no qual esse soluto seja mais solúvel. Se a extração ocorrer de um solido para um liquido, a técnica é chamada de extração solido-liquido. Mas se o composto for extraído de um liquido para outro liquido, a técnica é chamada de extração liquido-liquido. Vale ressaltar que geralmente a extração não é uma operação de primeira linha, sendo mais utilizada a destilação. Mas quando a destilação não é viável, como por exemplo, o caso de misturas azeotrópicas, utiliza-se a extração.

    O processo de extração simples com solventes é geralmente empregado para isolamento e purificação de substâncias. A técnica consiste em misturar o líquido a ser purificado ao solvente orgânico escolhido seguindo critérios favoráveis ao processo. Essa técnica está baseada na propriedade física das substâncias, a solubilidade. [4]

    A técnica da extração envolve a separação de um composto, presente na forma de uma solução ou suspensão em um determinado solvente, através da agitação com um segundo solvente, no qual o composto orgânico seja mais solúvel e que seja pouco miscível com o solvente que inicialmente contém a substância. A extração simples pode ser realizada de duas maneiras: única e combinada/particionada. [4]

    A extração simples única é aquela realizada em um funil de separação. O procedimento permite o isolamento de uma substância, dissolvida em um solvente apropriado, por meio da agitação da solução com um segundo solvente, imiscível com o primeiro. Nesse processo, o sistema é mantido em repouso até que ocorra a separação completa de fases. [4]

    Já extração simples particionada que é a mais utilizada, porque ela, química e matematicamente falando, tem maior eficácia que a extração simples única; nela a solução aquosa original que já foi extraída uma vez é colocada novamente dentro do funil de separação com uma nova porção do solvente orgânico para uma segunda extração. Esse processo pode ser repetido quantas vezes forem necessárias para garantir uma boa extração da substância desejada. Terminado o processo de extração múltipla a fase orgânica é então combinada dentro de um recipiente e a fase aquosa poderá ser retirada. [4]

    Em sua forma mais simples, a extração simples baseia -se no princípio da distribuição de um soluto entre dois solventes imiscíveis. Esta distribuição é expressa quantitativamente em termos de um coeficiente de partição (K), o qual indica que um soluto C, em contato com dois líquidos imiscíveis (A e B), distribui -se entre estes de tal forma que, no equilíbrio, a razão da concentração de C em cada fase será constante em determinada temperatura:  

K=CA/CB

Em que:  CA   = concentração do soluto na fase aquosa; e  CB  = concentração do soluto na fase orgânica. As concentrações são expressas em g.L-1 ou mg.mL-1. [6]

Extração Ácido-Base

    As técnicas de extração ácido-base  são largamente utilizadas na área da química e na área industrial, para a purificação de ácidos e de bases assim como a separação dos mesmos em misturas, utilizando-se das propriedades químicas das substâncias. Essa técnica é muito utilizada na química orgânica, visto que, os compostos orgânicos nem sempre são obtidos puros. Assim é utilizado geralmente após as reações, durante o processo de purificação, este processo oferece grande quantidade de pureza nos resultados, porém não pode ser realizado em ácidos ou bases similares, já que depende das diferenças de propriedades químicas, ácidas ou bases similares apresentaram uma diferença muito pequenas nas propriedades. [3]

    O processo de extração por solventes quimicamente ativos é simples, visto que consiste na utilização de uma substancia que reage com a outra que vai ser extraída. A extração, envolve a separação de um composto presente em uma solução, através da adição de um segundo solvente, no qual o composto orgânico seja mais solúvel e que seja pouco miscível. Utiliza-se um ácido e uma base e tem agua como solvente. A agua irá reagir com o composto a ser extraído e formará uma solução de duas fases: a fase aquosa que é a fase da água e a fase do solvente orgânico que é chamada de fase orgânica. [3]

    A extração ácido e base se baseia na teoria de que a adição de uma base em uma solução de um ácido orgânico resultara na desprotonação do ácido formando seu sal correspondente e água. Desse modo, o sal iônico formado será solúvel em agua enquanto o outro composto será insolúvel, podendo ser posteriormente separados. Em suma, a extração liquido-liquido desse tipo baseia-se na passagem de um soluto entre fases liquidas, de acordo com a solubilidade do mesmo em cada uma dessas fases liquidas. Dito isto, temos que quando a mistura é composta por ácidos e bases solúveis em um determinado solvente, há a possibilidade de separa-los ao tornar um dos solutos solúvel em outro solvente, como a água. Isso pode ocorrer porque ácidos orgânicos geralmente são insolúveis em agua, já que possuem extensas cadeias carbônicas, que impede a formação de ligações de hidrogênio com a água. Entretanto, ao reagirem com uma base certa, o ácido irá doar um próton para a base e sua base conjugada será liberada no meio. Como a base formada no meio é um íon ela irá reagir com a agua por interações intermoleculares do tipo íon-dipolo tornando o aníon solúvel na fase aquosa. A partir disso é possível separar as fases e após essa separação uma simples reação com o ácido certo na solução contendo a base conjugada irá formar novamente o ácido orgânico original. [2]