Acetileno, Notas de estudo de Química

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FACEAR - Faculdade Educacional Araucária

Química Orgânica PQ

Profª. Diane

Acetileno

ROGERIO ARIADNE ALAN DIELI

DAYANE ALVES

Acetileno

Trabalho apresentado à disciplina de Química orgânica do CST em Processos Químicos 2º Período da Faculdade Educacional de Araucária – FACEAR. Profº. Diane

OBJETIVO

Produzir e reconhecer o gás acetileno e caracterizar um hidrocarboneto insaturado através de uma reação de oxidação.

4 - INTRODUÇÃO TEÓRICA

O acetileno é o nome usualmente empregado para o alquino, gás etino que possui cheiro intenso e desagradável. É produzido pela reação do carbeto de cálcio (ou carbureto - CaC 2 (s) ) com a água. O acetileno tem como propriedade característica a capacidade de liberar grandes quantidades de calor durante sua combustão - reação com o oxigênio (O2). CaC 2 + 2 H 2 O------F 02 0 Ca(OH) 2 + HC ≡ CH Reage com oxigênio puro produzindo dióxido de carbono (CO 2 ) e água (H 2 O) e a chama obtida pode alcançar a temperatura de 2.800ºC. Por esse motivo ele é muito usado em processos de solda de metais que exigem temperaturas elevadas. O gás acetileno também é muito utilizado por exploradores de cavernas nas lanternas de carbureto onde uma grande quantidade do gás é produzida a partir de uma pequena quantidade de carbureto, o que possibilita o funcionamento da lanterna por longo período.

O gás acetileno é obtido através do seguinte processo:

Já o Permanganato de potássio (reagente de bayer) é um composto químico de função química sal, inorgânico, formado pelos íons potássio (K +) e permanganato (MnO 4 −^ ). É um forte agente oxidante. Tanto como sólido como em solução aquosa apresenta uma coloração violeta bastante intensa que, na proporção de 1,5g por litro de água (em média), fica vermelho forte. É utilizado como agente oxidante em muitas reações químicas em laboratório e na indústria. Também é utilizado como desinfetante em desodorantes. É usado para tratar algumas enfermidades parasitarias dos pés, no tratamento da água para torná-la potável e como antídodo em casos de envenenamento por fósforo. É usado como reagente na síntese de muitos compostos químicos. Em química analítica, uma solução de aquosa padrão é usada com freqüência como titulante oxidante em titulações redox devido a sua intensa coloração violeta. O permanganato se reduz ao cátion , Mn +2, incolor, em soluções ácidas. Em soluções neutras, o permanganato se reduz a MnO 2 , um precipitado marrom na qual o manganês tem um estado de oxidação 4+. Em soluções alcalinas, se reduz a um estado de oxidação 6+, formando o K2MnO4. No entanto o bromo é altamente reativo e é um forte agente oxidante em presença de água. Reage vigorosamente com aminas , alcenos e fenóis, assim como com

• Béquer de 100 mL
• 1 Pedra de Carbureto (CaC 2 )
• Fenolfetaleína (Indicador)

5.2 - Caracterização do acetileno pelo Reativo de Bayer

• Erlenmeyer
• Suporte Universal
• 150 mL de água
• 20 mL de Reativo de bayer (KMNO 4 )
• 3 Pedras de Carbureto (CaC 2 )
• Rolha de borracha
• Mangueira de borracha

5.3 - Caracterização do acetileno pela Água de Bromo

• Erlenmeyer
• Suporte Universal
• 150 mL de agua
• 20 mL de Reativo de Agua de Bromo
• 3 Pedras de Carbureto
• Rolha de borracha

6- PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

6.1 - Obtenção e reconhecimento do gás acetileno

• Adicionou-se 15 mL de água em uma cápsula de porcelana.
• Colocou-se uma pedra de Carbureto (CaC 2 ) dentro cápsula de porcelana com 15 mL de água;
• Acendeu-se um fósforo por 3 vezes e aproximou-se das bolhas formadas na superfície do líquido e observou-se o que ocorreu;
• Filtrou-se o resíduo contido na cápsula de porcelana em um filtro de papel posicionado no suporte universal e coletou-se o filtrado em um tubo de ensaio;

• Adicionou-se 5 gotas de fenolfetaleína, agitou-se o tubo de ensaio, observou-se a coloração inicial e final do filtrado.

6.2 - Caracterização do acetileno pelo Reativo de Bayer

• Colocou-se 150 mL de água em um erlenmeyer provido de uma mangueira de borracha;
• Fixou-se este dispositivo em um suporte universal;
• Introduziu-se a extremidade livre da mangueira nesse reativo;
• Adicionou-se uma pequena pedra de carbureto no erlenmeyer que continha a água e tampou-o imediatamente com uma rolha; -- Observou-se a coloração inicial e final do reativo de Bayer após 15 minutos.

6.3 - Caracterização do acetileno pela Água de Bromo

• Colocou-se 150 mL de água em um erlenmeyer provido de uma mangueira de borracha;
• Fixou-se este dispositivo em um suporte universal;
• Introduziu-se a extremidade livre da mangueira num erlenmeyer contendo 20 mL de água de bromo;
• Adicionou-se uma pequena pedra de carbureto no erlenmeyer e tampou-o imediatamente com uma rolha;
• Observou-se a coloração inicial e final da água de bromo após 15 minutos.

7 – RESULTADOS E DISCUSSÕES

RESULTADOS:

7.1 - Obtenção e reconhecimento do gás acetileno Quando o acetileno (^) (g) entrou em contato com a chama do palito de fósforo (que é a

fonte de ignição) e o oxigênio contido no ar atmosférico, ocorreu uma combustão completa, liberando-se dióxido de carbono, vapor de água e energia, Reações: CaC2 + 2 H 2 O →F 0 2 0 Ca(OH) 2 + HC ≡ CH

3 C 2 H 2 + 2 KMnO 4 + 4 H 2 O → 3 C 2 H 2 (OH) (^) 2 + 2 MnO 2 + 2 KOH

Coloração inicial do reativo de bayer: Violeta Coloração final do reativo de bayer: Verde musgo (com precipitado marrom)

Oxidação por KMnO 4

Oxidação branda - Nessa reação, a tripla ligação não chega a se romper, e aos carbonos são adicionados oxigênios. Os produtos dependem dos tipos de carbono iniciais. Geralmente resulta um aldeído ou uma função mista, como no exemplo abaixo - um cetoaldeído:

Obs.: após aproximadamente 5 minutos da experiência adicionou-se mais 2 pedras de Carbureto em tamanhos maiores para que o processo fosse acelerado.

7.3 - Caracterização do acetileno pela Água de Bromo Colocou-se a pedra de carbureto no erlenmeyer com a água e o gás acetileno liberado pela reação direcionou-se pela mangueira até o tubo de ensaio contendo a água de bromo, ocorreu-se após 15 minutos a mudança na coloração para cor azul.

Reações: C 2 H 2 + Br 2 → Br- CH = CH -Br

Coloração inicial da água de bromo: Castanho (amarelado) Coloração final da água de bromo: Azul (esverdeado)

Obs.: após aproximadamente 5 minutos da experiência adicionou-se mais 2 pedras de Carbureto em tamanhos maiores para que o processo fosse acelerado.

DISCUSSÕES:

• Discutiu-se a possibilidade de haver contaminação dos reagentes e também o fato de acelerar-se a reação com as duas pedras de carbureto adicionadas.
• Discutiu-se que a mudança causada na coloração do reativo de bayer deu-se devido a redução do ânion MnO 4 para MnO 2

8– QUESTÕES

8.1) Em contato com água, o carbureto reage violentamente produzindo o gás acetileno. Esta reação é conhecida como Hidrólise do Carbureto. Represente- a? R: A equação química da hidrólise do carbureto é: CaC 2 + 2HOH → Ca(OH) 2 + HC ≡COH

(Carbureto) + (água) = (Hidróxido de cálcio) + (Gás Acetileno)

8.2) No experimento 1, houve mudança na coloração da solução? O que a mudança da coloração indica? R: Sim, a mudança na coloração indica que o produto da reação entre o carbureto com a água é o hidróxido de cálcio + o gás acetileno, o gás é queimado e o resíduo é o hidróxido de cálcio, que ao adicionar a fenolftaleína muda da coloração

10 - REFERÊNCIAS

• http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/quimica/8orgreacoxidg_1.pdf
• http://www.ebah.com.br/reacoes-de-alcanos-doc-a13607.html
• http://geceg.net/Experimento%20explosivo.pdf
• http://www.brasilescola.com/quimica/acetileno.htm
• http://www.portalimpacto.com.br/docs/01PauloLopesVestAula
• http://wapedia.mobi/pt/Fuligem
• http://www.geocities.com/quimica_hp/etilacet.htm
• http://www.geocities.com/vienna/choir/9201/

reacoes_dos_alcinos.htm

• SARDELLA, Antônio e EDEGAR, Mateus. Dicionário Escolar de Química, 2ª ed., Ed. Ática, 1990, São Paulo.