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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

QMC 5230 - QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I

PROFESSOR: ANTÔNIO LUIZ BRAGA

EXPERIMENTO 10 – CROMATOGRAFIA

Patrícia Sangaletti

Florianópolis, 20 de novembro de 2014.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................... 3

2. OBJETIVOS ................................................................................................... 6

3. MATERIAIS E REAGENTE UTILIZADOS ...................................................... 7

3.1 Materiais ...................................................................................................... 7

3.2 Reagentes .................................................................................................... 7

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................. 8

4.1 Separação dos Componentes de uma Mistura ............................................ 8

4.2 Efeito do Solvente no valor de Rf ................................................................. 8

4.3 Análise dos Componentes de um Analgésico .............................................. 9

4.4 Separação dos Pigmentos do Extrato de Páprica ........................................ 9

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................. 10

6. CONCLUSÃO ............................................................................................... 12

7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 13

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1. INTRODUÇÃO

Os métodos mais modernos e elaborados para separação de misturas

envolvem a cromatografia. Ela é definida como a separação de uma mistura de

dois ou mais compostos (ou íons) através da distribuição entre duas fases,

móvel e estacionária. (PAVIA, 2009)

Existem vários métodos cromatográficos, que variam segundo a dependência

da natureza das duas fases envolvidas: métodos cromatográficos sólido-líquido

(coluna, camada fina e papel), líquido-líquido (líquida com alta eficiência) e gás-

líquido são comuns. Todos estes métodos se baseiam no principio de extração

com solventes, ou seja, eles dependem basicamente da diferença de

solubilidade e/ou adsortividade das substancias a serem separadas, em

relação às duas fases. (PAVIA, 2009)

A cromatografia em camada fina(CCF) é uma técnica muito importante para a

separação rápida de pequenas quantidades de materiais. Nesta técnica, a fase

móvel é forçada a ascender por uma camada fina de adsorvente, sob efeito de

capilaridade. A amostra é aplicada na placa antes da mesma entrar em contato

com o solvente, formando uma pequena mancha. (PAVIA, 2009)

Com a aplicação do solvente, a amostra se particiona entre a fase móvel e a

fase estacionaria, processo conhecido como “corrida cromatográfica”. Durante

este processo, os varios componentes da mistura se separam, pois cada um

apresenta uma determinada solubilidade e adsorção, que dependem do grupo

funcional e de suas estruturas. (PAVIA, 2009)

Em geral, a fase estacionária é fortemente polar e liga-se às substâncias

polares. Já a fase líquida é usualmente menos polar do que o adsorvente, e

dissolve mais facilmente as substancias menos polares (ou apolares). Assim,

substancias polares sobem lentamente, ou nem sobem. (PAVIA, 2009)

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O composto terá uma maior ou menoradsorção, dependendo das forças de

interação, que variam na seguinte ordem:formação de sais > coordenação >

ligações de hidrogênio > dipolo-dipolo > London(dipolo induzido).

Após desenvolvimento da placa, ela é removida para secagem, onde as séries

verticais de manchas correspondem cada uma a um determinado componente.

Se estes forem coloridos, as manchas serão claramente visíveis. Mas o comum

são manchas invisíveis pois as substância são incolores, fazendo-se

necessária a etapa de revelação, que pode-se ser realizado sob luz ultravioleta

ou vapor de iodo. O iodo reage com vários compostos orgânicos formando

complexos coloridos. (PAVIA, 2009)

Um solvente que faz com que todo material se mova com a frente do solvente é

muito polar.

As condições da CCF incluem o sistema de solvente, o adsorvente e sua

espessura e a quantidade de amostra aplicada. Um determinado composto

percorre sempre a mesma distancia em relação ao deslocamento da frente do

solvente. A razão entre o deslocamento do composto e o do solvente é

chamada de Rf, que significa fator de atraso, expresso por:

𝑅𝑓 =𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜

𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 (equação 01)

O valor de Rf pode ser usado para identificar um composto desconhecido,

porém são necessários mais parâmetros já que existem compostos que

possuem o mesmo valor de Rf.

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Figura 01 – Exemplo de corrida cromatográfica

Fonte: Pavia, 2009, p.702.

Tem-se também a cromatografia em coluna (figura 02), que é uma técnica do

tipo sólido-líquido, onde a fase sólida estacionaria pode ser qualquer material

que não se dissolva na fase líquida associada. Os sólidos mais comuns são a

alumina básica (não pode ser usada em compostos sensíveis a base) e a sílica

gel, em forma de pó. (PAVIA, 2009)

Figura 02 – Exemplo de cromatografia em coluna

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2. OBJETIVOS

Utilizar a técnica de cromatografia para a separação de compostos e analisar a

influência do solvente e da estrutura dos compostos no valor de Rf.

Utilizar métodos de revelação de amostras incolores, como o iodo, para medir o

deslocamento do composto

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3. MATERIAIS E REAGENTE UTILIZADOS

3.1 Materiais

Placa cromatográfica fina;

Lâmpada UV

3.2 Reagentes

Acetato de etila : éter de petróleo 2:3;

Cloreto de metileno;

Éter;

Cloreto de metileno 25% de acetato de etila;

Cloreto de metileno 50% de acetato de etila;

Acetona: Clorofórmio 1:1;

Tolueno: clorofórmio: ácido acético glacial: metanol 12:5:1,8:0.1;

Hexano;

Hexano: acetato de etila 7:3 (v/v);

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4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 Separação dos Componentes de uma Mistura

Com um capilar, semeou-se duas manchas a um centímetro da base da placa;

uma de extrato de folhas verdes e outra de extrato de cenoura. Colocou-se

então a placa em uma cuba cromatográfica (figura 03) contendo o eluente

acetato de etila:éter de petróleo (2:3). O nível de eluente deve estar abaixo do

nível das manchas na placa.

Figura 03 – Cuba cromatográfica

Após a eluição, deixou-se secar a placa. O β-caroteno (polieno isolado da

cenoura) aparece como uma mancha amarela próxima ao topo da placa; as

clorofilas A e B aparecem como manchas verde oliva e verde azulada,

respectivamente. Calcularam-se os Rf.

4.2 Efeito do Solvente no valor de Rf

Em uma placa de sílica gel ativada aplicou-se, com ajuda de um capilar, uma

solução diluída de β-naftol e outra de p-toluidina e deixou-se desenvolver o

cromatograma usando como eluente os seguintes solventes:

a) cloreto de metileno puro.

b) cloreto de metileno contendo 25% de acetato de etila.

c) cloreto de metileno contendo 50% de acetato de etila.

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Deixou-se o solvente evaporar e coloque-se numa atmosfera de iodo para

revelar a manchas das substâncias. Calculou-se o Rf para cada amostra em

cada mistura de solvente.

4.3 Análise dos Componentes de um Analgésico

Aplicaram-se em duas placas cromatográficas distintas soluções de ácido acetil

salicílico, cafeína e um medicamento. Uma delas foi corrida em acetona e outra

em tolueno. Deixou-as secar. Após a secagem, submeteu-se as mesmas a

uma atmosfera de iodo para revelar as manchas.

4.4 Separação dos Pigmentos do Extrato de Páprica

A páprica é um condimento de cor vermelha-intensa preparado a partir do

pimentão vermelho seco e moído, sendo utilizado tanto na culinária como na

agroindústria. Os principais pigmentos isolados da páprica são o β−caroteno

(cor laranja) e a capsantina (cor vermelha).

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5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Em relação à separação dos componentes de uma mistura, obtiveram-se os

seguintes dados, no solvente acetato de etila:éter de petróleo (2:3):

Material dc (cm) ds (cm) Rf

Extrato de cenoura 0,2 2,5

0,08

Extrato de folhas verdes 1,7 0,68

Os valores de Rf foram calculados perante a equação 01 apresentada

anteriormente, como exemplo:

𝑅𝑓𝑐𝑒𝑛𝑜𝑢𝑟𝑎 =𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜

𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒=

0,2

2,5= 0,08

Como se sabe o solvente utilizado é praticamente apolar, as substâncias

componentes do extrato de folhas verdes devem ter características também

apolares, do ponto de vista que foram levadas pelo solvente muito mais do que

o extrato de cenoura.

Em relação às soluções de β-naftol e p-toluidina, os resultados obtidos foram:

CH2CL2 puro CH2Cl2 + 25% acet. Etila CH2Cl2 + 50% acet. Etila

Material dc

(cm)

ds

(cm)

Rf dc

(cm)

ds

(cm)

Rf dc

(cm)

ds

(cm)

Rf

β-naftol 0,9 2,6

0,35 2,1 2,6

0,81 2,0 2,5

0,80

p-toluidina 1,3 0,5 1,9 0,62 1,8 0,72

Como se pode-se observar, conforme adicionou-se maior quantidade de

acetato de etila (mais polar que o diclorometano), em geral houve um aumento

do valor de Rf. Isto indica que aumentando a polaridade do solvente,

aumentamos sua interação com os compostos.

Partindo para a análise dos componentes de um analgésico, temos:

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Acetona Tolueno

Material dc (cm) ds (cm) Rf dc (cm) ds (cm) Rf

Medicamento 1,5

2,3

0,65 0,9

2,6

0,35

Ácido acetil

salicílico 1,6 0,70 0,9 0,35

Cafeína 1,1 0,48 0,7 0,30

Como pode-se observar, em ambos os solventes testados, o Rf que mais

aproximou-se (sendo em tolueno de valor igual) ao Rf do medicamento é o de

ácido acetil salicílico, evidenciando a presença deste no medicamento.

Por fim, a análise dos componentes da páprica gerou mais dados, sendo eles:

Como pode-se observar, o hexano, solvente apolar, não foi capaz de eluir a

amostra que é polar. Com o aumento da polaridade, a amostra então foi eluida.

Hexano Hexano/Acetato

Material dc (cm) ds (cm) Rf dc (cm) ds (cm) Rf

Medicamento 0 3,2 0 2,3 2,6 0,35

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6. CONCLUSÃO

As técnicas cromatográficas são de importante aplicação na química, pois

proporcionam a separação de compostos de misturas, baseado na polaridade e

presença de determinados grupos funcionais.

O trabalho em questão dotou-se da experimentação de cromatografia em

camada fina, em diferentes amostras e variando-se a polaridade dos solventes.

Pode-se perceber que a mistura que contém compostos mais polares, tem um

maior valor de corrida na coluna, pois será mais facilmente arrastada por ele, e

menos fixada à fase estacionária.

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7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS

PAVIA, Donald L, LAMPMAN Gary M. et al. Química Orgânica Experimental:

técnicas de escala pequena. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman; 2009, p 674-683.

Química Orgânica Experimental. Santa Catarina. [Apostila de aulas praticas

do departamento de química - Universidade Federal de Santa Catarina –

UFSC].