Extração Por Solvente

Resultados e Discussão

A extração com solvente consiste na remoção de um composto orgânico de uma solução por agitação com um segundo solvente, no qual o composto orgânico seja mais solúvel, e que seja imiscível com o líquido que contém a substância. Duas fases, então, são formadas, e a fase que tem o produto desejado pode ser separada.

Assim, neste processo de extração por solvente fazemos uso das diferenças de solubilidade das substâncias, nos vários solventes, para separá-las umas das outras.

Para extrair com solvente uma mistura líquida é necessário, naturalmente, usar um solvente que não seja miscível com o líquido da mistura. Temos assim a formação de duas fases líquidas, por exemplo, uma fase aquosa e uma fase etérea. Um soluto qualquer, que esteja nesse sistema, distribui-se entre as duas fases líquidas. No equilíbrio a relação das concentrações do soluto nas duas fases é aproximadamente constante (para uma dada temperatura), independentemente da concentração total. Esta relação, designada como coeficiente de distribuição, ou coeficiente de partição, é aproximadamente igual à relação das solubilidades do soluto nos dois solventes.

Neste experimento, fizemos a extração simples e múltipla da mistura de solução ácida (fase aquosa) com éter etílico (fase etérea).

O ácido acético possui um tipo especial de interação dipolo-dipolo, chamada ligação de hidrogênio, esta ligação ocorre entre o hidrogênio e um íon eletronegativo. Devido à formação das ligações de hidrogênio também quando misturados à água, a solubilidade do ácido acético em água é alta.

Por conseguinte, o éter etílico, que foi usado como solvente possui interações intermoleculares dipolo-dipolo fraca. Ele não apresenta possibilidade da formação das ligações de hidrogênio, quando puros. No entanto, essas interações intermoleculares são formadas quando um composto é adicionado a um solvente como a água. Devido à formação das ligações de hidrogênio durante o processo de dissolução, a solubilidade do éter etílico é comparado à solubilidade dos alcoóis: compostos com massas moleculares baixas podem ser completamente miscíveis em água, sendo bastante solúveis aqueles com até 4 átomos de carbono.

Figura 1 - Fórmula estrutural do ácido acético

Figura 2 - Fórmula estrutural do éter etílico

Observe nas figuras abaixo, a polaridade de um ácido carboxílico e um éter e as ligações hidrogênio que o ácido acético e o éter etilíco podem fazer:

Figura 3 - Polaridade de um ácido carboxílico e de um éter

Figura 4 - Ligação de hidrogênio do éter etílico na presença de água

Figura 5- Ligação de hidrogênio do ácido acético

Desta forma, o éter etílico por ser fracamente polar não vai se misturar completamente na solução de ácido acético mais água destilada. Entretanto, como na presença de água o éter etílico apresenta ligação de hidrogênio, e a solução ácida preparada possui água destilada, uma pequena parte da solução aquosa vai se solubilizar com a fase etérea.

Portanto, devido as diferentes propriedades químicas e físicas dos compostos acima, podemos separar a fase aquosa da etérea por extração por solvente.

Para isso, primeiramente fizemos o preparo da solução ácida e titulamos três vezes com hidróxido de sódio. Para preparar a solução pipetamos 4mL de ácido acético e adicionamos 100mL de água destilada. Após isso, coletamos 10mL da solução ácida e fizemos a titulação em triplicata utilizando uma solução padrão de NaOH (0,3M) e uma gota de fenolftaleína.

Observe os resultados na tabela abaixo:

Tabela 1 – Titulação ácido-base

Volume de NaOH

1ª Titulação 24,3 mL

2ª Titulação 24,7 mL

3ª Titulação 23,7 mL

Volume médio 24,2 mL

Por meio da titulação podemos determinar a molaridade e o número de mols do ácido através da molaridade da base, que neste caso é (0,3M). A fenolftaleína nessa análise serve para determinar exatamente o ponto de equivalência de uma reação, a sua cor muda de acordo com a concentração, ela mantém-se incolor em soluções ácidas e torna-se cor-de-rosa em soluções básicas.

Portanto, sabendo que no ponto de equilíbrio o número de mols do ácido é igual ao número de mols da base, podemos achar o número de mols do ácido. Veja o cálculo abaixo:

Nº de mols do ácido = nº de mols da base

nº de mols do ácido = Molaridade da base (M) x Média do volume da base (V)

nº de mols do ácido = 0,3 x 24,2

nº de mols do ácido = 7,26 mmol

Extração Simples

Para realizar a extração simples, transferimos 10 mL da solução ácida para um funil de separação e adicionamos 30 mL de éter etílico. Agitamos a mistura tomando o cuidado de aliviar a pressão interna, após o aparecimento das duas fazes, separamos a fase aquosa e a titulamos com a solução padrão de hidróxido de sódio. Nesta titulação utilizamos 10,4 mL de NaOH. Obtendo o volume da base gasto podemos achar o número de mols do ácido, com o mesmo cálculo mostrado acima.

No Ponto de Equilíbrio:

Nº de mols do ácido