Preparação e propriedae de sabões

Preparação e propriedae de sabões

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI

CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA – CCN

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I

PROFESSORA: NILZA CAMPOS DE ANDRADE

RELATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I

PRÁTICA DE PREPARAÇÃO E PROPRIEDADES DE SABÕES

FELIPE CARDOSO

PLÍNIO REIS

MARCOS VENÍCIO

MATEUS A. C. DE CARVALHO RODOLFO RITCHELE

MARCELO DUTRA

FRANCISCO THYAGO

TERESINA, MAIO DE 2010

INTRODUÇÃO

“Quimicamente gorduras (vegetais e animais) são ésteres carboxílicos derivados de um único álcool, o glicerol, HOCH2CHOHCH2OH, e são conhecidos como glicéricos. Mais precisamente são triacilglicerois. As proporções dos vários ácidos variam de gordura para gordura; cada gordura, porém, tem uma composição característica, que não difere muito de amostra para amostra.” (MORRISON, 2005).

Segundo Chaves Filho (1989), ácidos graxos existentes em gorduras (vegetais e animais) podem reagir com uma base forte (mais comuns de Sódio (Na) ou Potássio (K)) com aquecimento e como produto dessa reação conhecida como saponificação gera um “sabão” que é um sal de ácido carboxílico, e por possuir uma longa cadeia carbônica em sua estrutura molecular, ele é capaz de se solubilizar tanto em meios polares quanto em meios apolares.

O presente trabalho almeja demonstrar a preparação de “sabões”, e evidenciar suas propriedades, tais como: solubilidade em água e reações com substâncias inorgânicas (HCl, MgSO4, CaCl2) em solução aquosa.

RESUMO

Nos experimentos desenvolvidos, a hidrólise alcalina foi realizada a partir da reação de óleos com uma base forte (NaOH) formando um sal de ácido graxo (sabão) solúvel em água, em seguida o sabão obtido foi reagido com um ácido forte (HCl) obtendo-se um ácido graxo de cadeia longa insolúvel em água. Num outro ensaio o mesmo sabão obtido no primeiro experimento foi reagido com sais inorgânicos (MgSO4, CaCl2), observou-se que o produto formado nas duas reações eram sais de ácido graxo insolúveis em água.

METODOLOGIA

  1. materiais e reagentes:

Bico e Bunsen

tripé de ferro

bastão de vidro

béquer de 100 e 250 mL

tubo de ensaio

HCl

NaOH

Sol. de CaCl2 0,1 M

Sol. de HCl 3 M

Sol. de MgSO4 0,1 M

Ácido clorídrico (HCl) à 0,5 N

Gordura ou óleo

tela de amianto

  1. procedimento experimental:

Na etapa de Preparação do Sabão de Sódio foi inicialmente dissolvido 1,5 g de NaOH, num tubo de ensaio, em 2 mL de água.

Em um béquer de 100 mL foi adicionado 5 g de óleo, sendo posteriormente aquecido brandamente.

Ao óleo aquecido foi juntado, em pequenas porções, a solução de NaOH, sempre agitando com bastão de vidro e esperando que termine a reação de cada porção para juntar uma nova.

Ao término da mistura de toda solução de NaOH em óleo foi continuado o aquecimento por mais 5 minutos.

A parte sólida formado na reação é o sabão, pela reação de saponificação.

Na etapa de averiguação da propriedade dos Sabões foi colocado aproximadamente 1 g do sabão obtido em um béquer de 100 mL juntamente com água e aquecido. Identificando assim a solubilidade em água.

No primeiro tubo de ensaio foi colocado 5 mL de solução aquosa de sabão, juntamente com 1 mL de HCl a 3 M, agitado e observado sua insolubilidade na solução.

No segundo tubo de ensaio foi colocado 5 mL da solução de sabão com 1 mL de solução de MgSO4 a 0,1M, e observado sua insolubilidade.

No terceiro e último tubo de ensaio foi colocado 5 mL da solução aquosa de sabão com 1 mL de solução de CaCl2 a 0,1 M, agitado e identificado sua insolubilidade na solução.

Ao final, o mecanismo reacional de cada processo foi registrado.

RESULTADOS

TABELA: Propriedade dos Sabões, Teresina, 2010

MEIO

RESULTADO

ÁGUA

SOLÚVEL

ÁCIDO CLORÍDRICO

ÁC. GRAXO INSOLÚVEL

SULFATO DE MAGNÉSIO

PRECIPITADO BRANCO

CLORETO DE CALCIO

PRECIPITADO BRANCO

FONTE: Laboratório de Química Orgânica Experimental da UFPI, alunos de farmácia, 2010.1

DISCUSSÃO

No primeiro momento da prática foi realizado a reação de saponificação. Ao colocar em contato o óleo e o hidróxido de sódio (NaOH) sujeitos a aquecimento obteve-se uma substância sólida amarelada, que é o sabão. Os ácidos graxos presentes no óleo de soja reagiram com o NaOH que formou o sais de sódio (sabão).

H2C – OOC – R1 H2C – OH NaOOC ­– R1

H2C – OOC – R2 + 3 NaOH H2C – OH + NaOOC ­– R2

H2C – OOC – R3 H2C – OH NaOOC ­– R3

No segundo momento observou-se a solubilidade do sabão em água. Percebeu-se que o sabão é solúvel em água. Isso ocorre porque o sabão possui uma porção polar e outra porção apolar. Seguindo princípio “semelhante dissolve semelhante” então o sabão por ter uma de suas porções polar consegue se dissolver em água que é polar.1

A solução de sabão misturado com ácido clorídrico (HCl) resultou na recuperação do ácido graxo. Aqui houve uma reação de neutralização entre o sabão e o HCl que levou a formação de um ácido carboxílico de cadeia longa e cloreto de potássio (NaCl) um sal solúvel em água.

R – COONa + HCl R – COOH + NaCl

Já com sulfato de magnésio (MgSO4) e cloreto de cálcio (CaCl2) observou-se a mudança de cor de amarelo para branco com formação de precipitado. A reação entre o sabão e o MgSO4 formou o sal sulfato de potássio (Na2SO4) e um sal de cadeia longa que é altamente insolúvel em água, o que faz que ele precipite. O mesmo processo ocorre com o cloreto de cálcio (CaCl2); será produzido o sal cloreto de cálcio (NaCl) e outro sal orgânico insolúvel em água.2

2 R – COONa + MgSO4 Mg(R – COO)2 + Na2SO4

2 R – COONa + CaCl2 Ca(R – COO)2 + 2 NaCl

CONCLUSÃO

Diante dos aspectos aferidos nas experimentações, pode-se inferir que o processo de preparação de “sabões” é bastante simples, que consiste numa reação de dupla troca entre um triacilglicerol e uma base forte, formando como principal produto um sal de ácido graxo que é solúvel em água, pois é um composto que sofre ionização e que consequentemente é solvatado pela água. Além disso, as propriedades dos sabões foram evidenciadas a partir de reações com um ácido forte (HCl) e sais inorgânicos (MgSO4, CaCl2), observou-se que os produtos formados em todas essas reações foram insolúveis em água.

Os ensaios realizados, apesar da simplicidade, foram de grande importância, pois puderam esclarecer algumas propriedades dos “sabões” que são compostos de uso doméstico e industrial rotineiro em todo mundo.

REFERÊNCIAS

CHAVES FILHO, Manoel. Apostila de bioquímica. Teresina: UFPI, 89. p. 36-60.

MORRISON, Robert T.; BOYD, Robert N. Química Orgânica. (Tradução de M. Alves da Silva). 14 ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2005. p. 1255-1262.

SOLOMONS, T.W.G. Química. Rio de Janeiro: LTC, 1983 v.3.

Acessado em 04 de Junho de 2010: <http://ube164.pop.com.br/repositorio/4488/meusite/inorganica/grupo_2a.htm>

ANEXO

QUESTIONÁRIO

  1. Que componentes químicos estão presentes nos óleos e gorduras?

Os óleos são formados, principalmente por ésteres de ácidos insaturados, enquanto as gorduras são formadas por ésteres de ácidos saturados.

  1. O que são os triglicerídeos?

Os triglicerídeos estão representados por gorduras e óleos. Suas moléculas são formadas pela união de quatro outras moléculas menores, uma do álcool chamado glicerol e três de ácido graxo.

  1. Pesquisar a estrutura dos ácidos oléico e esteárico e montar a estrutura da trioleina e da triestearina.

CH2-O-CO-C17H35

CH-O-CO-C17H35

CH2-O-CO-C17H35

(triestearina)

  1. Pesquisar a composição dos ácidos graxos que compõem os triglicerídeos do óleo de coco e do óleo de soja e relacionar com os seus respectivos índices de saponificação.

  1. Qual a equação geral da saponificação de um triéster de ácido graxo com NaOH?

CH2-O-CO-C17H35 CH2-OH

CH2-O-CO-C17H35 3(NaOH) CH2-OH 3(C17H35-COONa)

CH2-O-CO-C17H35 CH2-OH

  1. Quando um éster sofre hidrólise em meio ácido quais os compostos orgânicos (funções) que se formam?

  1. Por que a água dura é imprópria para a lavagem de roupas?

A água dura contém cátions metálicos,especialmente Ca2+ e Mg2+ dos ácidos graxos insolúveis e formam crostas nos tanques, pias e banheiras.

  1. Qual a diferença entre sabão e detergente?

Atualmente, o sabão é obtido de gorduras ou de óleos (de algodão, de vários tipos de palmeiras, etc.). A hidrólise alcalina de glicerídeos é denominada, genericamente, de reação de saponificação porque, numa reação desse tipo, quando é utilizado um éster proveniente de um ácido graxo, o sal formado recebe o nome de sabão. Os detergentes agem na limpeza de modo semelhante aos sabões, pois apresentam uma cadeia orgânica longa (solúvel em gordura) e uma parte iônica (solúvel em água) e possuem a vantagem de atuar onde os sabões falham, como quando a água utilizada tem caráter ácido, ou quando a água usada é dura.

  1. O que é índice de saponificação? Qual é a relação entre o índice de saponificação e a massa molecular média dos ácidos graxos que compõem o triglicerídeo?

É o número de miligramas de KOH necessário para saponificar completamente 1g de óleo ou gordura. Quanto maior for o índice de saponificação menor será a massa molecular do óleo ou gordura.

  1. Como se dá a ação de limpeza do sabão?

Os sabões são formados por moléculas que possuem uma cadeia carbônica longa, apolar e, portanto, solúvel em gorduras e também pelo grupo carboxila (-coo-), que é polar e, portanto, solúvel em água. Portanto eles atuam diminuindo a tensão superficial da água, de modo que esta possa “molhar melhor” os materiais, concentrando as partículas de óleo ou gordura em micelas coloidais para a posterior eliminação.

  1. Que é um detergente biodegradável?

Detergente biodegradável é um agente que detém certas impurezas, geralmente utilizado em limpeza domestica e que se degrada na natureza, tendo uma característica importante de não danificar o meio ambiente, pois ele próprio se encarrega de absorvê- lo.

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