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• André Arriola

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INFORME#9 LIPIDOS Integrantes:

PROFESORA DE PRÁCTICA: PROFESORA DE TEORÍA:

I.

II.

OBJETIVOS: ● Realizar la Hidrolisis de gliceridos (saponificacion). ● Obtener el jabón a partir de la grasa. ● Reconocer el carácter del jabón mediante la prueba de fenolftaleína. RESUMEN Este laboratorio consiste en obtener jabón a partir de grasas de animales mediante el proceso de saponificación un proceso que consiste en hervir la grasa en grandes calderas( proceso a

nivel industrial)añadiendo lenta,ente sosa cáustica (NaOH), agitándose continuamente la mezcla hasta ponerse pastosa. Grasa + Sosa Cáustica = Jabón + Glicerina

III.

INTRODUCCIÓN las propiedades de los triglicéridos, constituyentes mayoritarios de los aceites y grasas, van a determinar sus propiedades químicas.Los triglicéridos o triésteres de la glicerina con ácidos grasos no saturados o no, y en los que puede existir , aunque usualmente de una forma minoritaria. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tiene una parte polar y otra apolar, con lo cual puede interactuar con sustancias de propiedades dispares. por ejemplo los son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante el proceso de saponificación. Siendo un proceso importante ya que los jabones, se usan en el higiene humana ya que ayudan a eliminar partículas de la piel que no favorecen a una buena salud.

IV.

MARCO TEÓRICO

Saponificación La saponificación, también conocida como una hidrólisis de éster en medio básico, es un proceso químico por el cual un cuerpo graso, unido a una base y agua, da como resultado jabón y glicerina. Se llaman jabones a las sales sódicas y potásicas derivadas de los ácidos grasos. Son susceptibles de saponificación todas aquellas sustancias que en su estructura molecular contienen restos de ácidos grasos, y son sustancias naturales a las que llamamos lípidos saponificables. Los lípidos saponificables más abundantes en la naturaleza son las grasas neutras o glicéridos. La saponificación de un triglicérido se resume así:

grasa + soda cáustica → jabón + glicerina Este proceso químico es utilizado como un parámetro de medición de la composición y calidad de los ácidos grasos presentes en los aceites y grasas de origen animal o vegetal, denominándose este análisis como Índice de saponificación; el cual es un método de medida para calcular el peso molecular promedio de todos los ácidos grasos presentes. Igualmente este parámetro es utilizado para determinar el porcentaje en los cuerpos grasos de materias insaponificables, es decir, sustancias que no contienen ácidos grasos. Un método de saponificación común en el aspecto industrial consiste en hervir la grasa en grandes calderas, añadir lentamente hidróxido de sodio (NaOH) y agitarlo continuamente hasta que la mezcla comienza a ponerse pastos

. INDICADORES ÁCIDO-BASE: Los indicadores ácido base o indicadores de pH son Acido o base orgánicos débiles cuya forma sin disociar difiere del correspondiente ácido o base conjugados. Tal cambio de color es causado por un cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de la especie. Además, como indica Gómez (2010), los indicadores ácido-base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambian la disolución en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolución incolora, a una coloreada.

FENOLFTALEÍNA: La fenolftaleína es un compuesto químico orgánico que se obtiene por reacción del fenol (C6H5OH) y el anhídrido ftálico (C8H4O3), en presencia de ácido sulfúrico. Este indicador constituye un líquido incoloro, es insoluble en hexano sólido y tiene un punto de fusión de 4° C. Se utiliza como indicador de pH que en soluciones ácidas permanece incoloro, pero en presencia de bases se torna color rosa. Martínez (2007) indica que el mecanismo de reacción de la fenolftaleína puede ser ilustrado de la siguiente forma:

ECUACIÓN N°: Disociación de la fenolftaleína

Hln (fenolftaleína) + H2O Forma ácida, incolora

H3O+ + lnForma básica, rosa

Las moléculas no disociadas de fenolftaleína son incoloras mientras que los iones ln- son de tonalidad rosada. En presencia de un ácido, la ionización del Hln (fenolftaleína) es prácticamente insignificante, no obstante, el equilibrio cambia debido a que en uno de los extremos de la reacción queda una alta concentración de iones H3O+. Así, el equilibrio se desplaza a la izquierda y la solución permanece incolora. Al agregar un álcali, los iones hidrógeno son removidos por iones OH- en la forma de moléculas de agua y el equilibrio se desplaza al lado derecho. De esta manera, la concentración de los iones ln- se incrementa, siendo el cambio en el equilibrio lo que da lugar a la variación de tonalidad de la fenolftaleína en presencia de una base (Kiruthiga).

IMAGEN N° : Forma ácida y básica del indicador fenolftaleína

B. EFECTOS DEL AGUA DURA SOBRE EL JABÓN: La dureza del agua se define como la concentración de cationes que tiene disueltos en ella (Harris 2003). Debido a que se encuentran principalmente solo iones de calcio (Ca+2) y magnesio (Mg+2), se toma solo los valores de las concentraciones de estos compuestos para la dureza del agua. Por lo general se toma el valor de la concentración de carburo de calcio en milimoles para definir cuantitativamente la dureza del agua. Se establece que una concentración inferior a 0,6 mM corresponde a un agua blanda, mientras que las concentraciones superiores a 2,7 mM identifican un agua dura (Harris 2003). El carburo de calcio (caliza) libera los iones de calcio mediante la reacción con ácido carbónico que caracteriza las aguas que presenta un ligero grado de acidez (Dickerson, Gray y Darensbourg 1992). ECUACIÓN N°:

Fuente: (Dickerson, Gray y Darensbourg 1992) Los jabones son sales solubles de sodio o potasio de un ácido carboxílico de cadena larga (generalmente de 15 a 17 carbonos) y reaccionan mediante un intercambio iónico o metástasis con los iones presentes en el agua dura formando precipitados que consumen a los jabones sin permitirles cumplir su función antiséptica, además permanecen acumulados en las cañerías, por lo que es una reacción muy molesta. ECUACIÓN N°:

Fuente: (Dickerson, Gray y Darensbourg 1992)

La solubilidad del jabón (entendido como un sistema coloidal al estar en contacto con el agua) depende de la relación de las energías de interacción entre las partículas del sistema. Se consideran las energías potenciales de atracción y repulsión. La diferencia de la última menos la primera corresponde al valor de energía neta de interacción, que se pueden entender como la barrera de energía de activación que se debe vencer para que ocurra la agregación o solvatación del jabón con el agua. Además, debido al movimiento de las partículas en el sistema, cada una de ellas tiene una energía cinética, la energía cinética del sistema puede utilizarse para superar la barrera de energía de activación, por lo que la solubilidad del jabón depende tanto de la energía cinética de las partículas del sistema (que se puede entender como temperatura), como de la energía de interacción entre los componentes del sistema (Walter y Weber 2003). La energía neta de interacción aumenta con la actividad iónica entre los componentes del sistema, los iones de metales alcalinos de menor peso molecular tienen mayor fuerza catiónica, por lo que los jabones de sodio son mucho más solubles que los de calcio. Conjuntamente, se debe considerar para la solubilidad de los jabones el valor de la proporción volumétrica entre la parte hidrófoba e hidrófila del jabón. En el precipitado formado por el agua dura, el calcio se une a dos

cadenas largas de carbono, por lo que la parte hidrófoba del compuesto tiene un mayor volumen, lo que lo hace insoluble al punto de precipitar.

V.

PARTE EXPERIMENTAL SAPONIFICACIÓN: 1. En un vaso de 250 mL colocar 10g de grasa + 5 mL de NaOH. Y se pone a calentar durante 20 minutos con constante agitación. 2. Añadir 5 mL de etanol y 4 mL de NaOH, seguir calentando alrededor de 15 minutos con agitación constante. 3. Luego se añade 3 mL de NaOH y dejar que la temperatura suba aproximadamente 90ªC. 4. Añadir 50 mL de agua caliente hasta que se forme una mezcla homogénea. 5. Verter sobre 200 mL de salmuera 6. Se deja enfriar para que obtenga un aspecto característico semisólido de los jabones. 7. Lavarlo a presión reducida. REACCIÓN: 1. Disolver un trocito de jabón en etanol calentando si es necesario. 2. Dejar enfriar y añadir a la reacción una gota de fenolftaleína. PRECIPITACIÓN: 1. 2.

VI.

Disolver un trozo de jabón en unos 5 ml. de agua calentando si es necesario Adicionar unas gotas de cloruro de calcio

DISCUSIÓN La saponificación es la reacción de la formación de jabones, se da al mezclar ácidos grasos o glicéridos con una solución alcalina. De manera general la reacción sería: Grasa + soda cáustica = jabón + glicerina, el jabón se forma por la contribución de los álcalis a los ácidos grasos, de esta manera se da la formación del jabón. El proceso de formación sigue una serie de pasos que permitirán la formación correcta del jabón. Primero debe disolverse el hidróxido de sodio y la grasa en cierta cantidad de agua, luego se calienta a 60-70° en baño maría, este paso no se realizó correctamente puesto que no se agrego agua a la solución y se calentó directamente en la ornilla. El proceso es sencillo, mas el realizarlo incorrectamente afecta considerablemente en la formación del jabón.

Al finalizar debe comprobarse que la la saponificación se a completado, de manera que al sacar unas gotas de la solución y vertirlas en unos ml de agua no debería aparecer gotas de aceite, en nuestro caso la solución en realidad no era una solución, ya que este ya era sólido, esto quiere decir que en realidad se estaba quemando, y por la falta de conocimiento no se pudo remediar el problema. Luego la solución debe mezclarse con salmuera, dejando que se forme la barra de jabón, este se separa por filtración y luego se lava con agua fría, en el experimento se obtuvo una muestra sólida y al agregarlo en la salmuera no se obtuvo la capa de la solución esperada, en cambio se formaron grumos en toda la superficie de la solución. Luego no se dio una filtración correcta en realidad tan solo se retiró el agua por el lavado haciendo que los grumos se fueran con ella.Al final quedo una consistencia pastosa color marrón en vez de formarse la barra de jabón de color claro. En el momento de la reacción con fenolftaleína, este al menos si se realizó correctamente, y se obtuvo el resultado esperado, la saponificación se realiza por hidrólisis de glicéridos en medio alcalino, y debido a que la fenolftaleína cambia de color en este medio se estaría comprobando el proceso de saponificación. En el caso de la precipitación de sales de calcio, magnesio se observó que los jabones de sodio son mucho más solubles de los de calcio. Por la energía neta de interacción aumenta con la actividad iónica entre los componentes del sistema, los iones de metales alcalinos de menor peso molecular tienen mayor fuerza catiónica.

VII.

VIII.

IX.

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CONCLUSIONES: ● Se logró realizar el proceso de la saponificación correctamente. ● Como resultado se pudo obtener un Jabón. ● Se determinó el carácter del jabón en BÁSICO. RECOMENDACIONES: ● Usar todos los implementos de seguridad necesarios y asimismo seguir las normas de seguridad. ● Seguir los pasos y procedimientos, tal y como lo indica el docente a cargo y el Manual de Laboratorio de Química Orgánica. ● Tener pericia al manejar el Hidróxido de Sodio. ● Mantener la temperatura de la muestra lo más constante posible. ● Evitar impurezas en la muestra. ● Tener mucha paciencia, el proceso demora. BIBLIOGRAFÍA

Goméz, G. 2010. Indicadores de pH – Química analítica (en línea) snt. Consultado 15 nov. 2016. Disponible en http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/12.IndicadoresdepH_9152.pdf

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Kiruthiga, B. Theory of indicators (en línea). Department of pharmaceutical chemistry. Consultado 16 nov. 2016. Disponible en: http://www.srmuniv.ac.in/sites/default/files/downloads/Theory_Of_Indicators.pdf

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Martínez, J. 2007. Sustancias ácidas y básicas (en línea). Universidad de ciencias e informática/Facultad de ciencias de la salud. Consultado 15 nov. 2016. Disponible en https://apmine.files.wordpress.com/2011/06/informe-laboratorio-sustancia-c3a1cidas-ybc3a1sicas.pdf