Identificação química elementar dos elementos nos compostos orgânicos

Introdução teórica

O carbono é um elemento pertencente ao IV grupo principal, ocorre naturalmente na crusta terrestre como grafite, diamante e varias formas amorfas conhecidas como carvão. Os carvões diferem das suas propriedades em função da substancia a partir da qual foram obtidas, e do método de obtenção. Alem disso sempre contém impurezas que influenciam nas suas propriedades. Os tipos mais importantes de carvão são: coque, carvão de madeira, carvão animal e negro-de-fumo.

O negro-de-fumo representa o carvão amorfo com uma percentagem de impureza muito reduzida, consiste em finas partículas de carbono produzidas na combustão incompleta de compostos orgânicos. O negro-de-fumo é o primeiro corante a ser conhecido pela humanidade, é utilizado no fabrico de tinta de imprensa, verniz negro e na produção de borracha.

O hidrogénio é um gás incolor, e inodoro, com as altas temperaturas combina-se com o oxigénio formando água.

O hidrogénio e o carbono podem ser identificados através da combustão de compostos orgânicos, que pode ocorrer em presença de óxido de cobre (II). O hidrogénio é transformado em água e o carbono em dióxido de carbono. Dependendo da quantidade do oxigénio na combustão, pode-se obter o monóxido de carbono ou carbono.

O sulfato de cobre (II) anidro, representado por um pó branco torna-se azul celeste durante a absorção da água.

A matéria-prima para a produção da porcelana é a argila, o quartzo, o caulino e o feldspato, que são substancias constituídas minerais filossilicaticos hidratados, aluninosos, dióxido de silício, caulita e haloisita

Experiência 1:

Identificação do carbono em substâncias orgânicas

Materiais: Bico de Bunsen (1), cápsula de porcelana (2), pinças (1) e espátula (1).

Reagentes: Naftaleno

Parte I: substância parcialmente combustível

Observação:

·         O naftaleno atinge a temperatura de ebulição e passa do estado sólido para o estado líquido;

·         O naftaleno fundido arde com uma chama amarela e observa-se a libertação de fumaça com partículas finas de cor preta, o negro-de-fumo;

·         O interior da cápsula de porcelana fica completamente cor preta ou negra;

·         A combustão do naftaleno ocorre de acordo com a seguinte equação química:

Conclusão:

Ao aquecer o naftaleno, arde com uma chama amarela e pode-se reconhecer o carbono sob forma de negro-de-fumo. Esta reacção é traduzida pela seguinte equação da reacção química:

   

Parte II: substância combustível

Observação:

·         O caco de porcelana opôs estar algum tempo em contacto com a chama amarela do bico de bunsen ficou negro.

Conclusão:

O caco de porcelana na sua constituição não possui nenhuma substância que contem o carbono, a cor negra observada no caco de porcelana deve-se a presença de carbono que faz parte da constituição do gás que pode ser o propano ou o butano.

Experiência 2:

Identificação de hidrogénio na substância orgânica

Materiais: funil (01), algodão, pinça (01), espátula (01), bico de bunsen (01) e copo químico (01).

Reagentes: sulfato de cobre (II) anidro e etanol.

Observações:

·         Ao submeter a cápsula de porcelana contendo o etanol na chama de bico de bunsen, o etanol vaporiza e em seguida arde com uma chama amarela;

·         O etanol ao sofrer a combustão liberta vapores de água:

·         Ao emborcar o funil contendo o anidro, pó branco impregnado no algodão, observa-se a dissolução e o aparecimento da cor azul celeste, o que é demonstrado pela seguinte equação da reacção química:

Anidro branco                              Azul celeste

Conclusão:

·         O anidro, representado por pó branco, torna-se azul celeste durante a absorção da água;

·         O hidrogénio presente no etanol é transformado em água, identificando-se assim a sua presença na substância orgânica.

Experiencia 3:

Reconhecimento do carbono e do hidrogénio no naftaleno

Materiais: bico de bunsen (01), rolha de borracha (01), tubo de vidro em L (01), suporte universal (01), tubos de ensaio (02), e espátula (03).

Reagentes: naftaleno, água de cal, óxido de cobre (II) e sulfato de cobre (II) anidro.

Observações:

No tubo A:

·         Com o aquecimento provocado pela chama do bico de bunsen, o naftaleno funde-se e reage com o óxido de cobre (II) produzindo um gás incolor que se desloca para o tubo B, vapores de água e cobre metálico, segundo a equação da reação química:

·         Os vapores de água entram em contacto com o anidro, pó branco e muda de cor para azul celeste com a formação do  hidratado;

·         O óxido de cobre antes apresentava a cor preta, depois de aquecido passa para cor vermelha;

No tubo B:

·         A água de cal, , inicialmente incolor, após observar-se o borbulhar que se devia a entrada do gás produzido no tubo A, torna-se turva, com partículas brancas. Esta transformação ocorre segundo a seguinte equação da reacção química:

Conclusão:

·         Pode-se reconhecer a presença do carbono devido a presença do que rege com o formando o que faz com que a água fique turva. Esta reacção é traduzida pela seguinte equação química:

·         O facto do anidro de cor branco ter adquirido a cor azul celeste após a hidratação prova que foi libertado hidrogénio que em contacto com o oxigénio formou a água. Esta reacção é traduzida pela seguinte equação química:

   

Referências bibliográficas

CHANG, Raymond, Química, 4ª Ed.

Enciclopédia do conhecimento ciência e tecnologia, A química, Resomnia editores.

HELENA, C.P, Técnicas de laboratório de química, 2001, Lisboa

Http//www.google.co.mz/gwt/x? q=IDENTIFICACAO+DE+HIDROGENIO+E+CARBONO+NOS+COMPOSTOS+ORGANICOS

N.GLINKA, Química geral vol.2, editora Mir Moscovo, 1984