Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Gás Nobre, o que é um éster? Tenho certeza que você que já comeu uma balinha macia com sabor artificial de banana ou, a minha preferida, maçã verde. Esse sabor artificial é dado por um composto que contém a função éster em sua estrutura! Vamos conhecê-la um pouco mais? Bem, todo composto orgânico que apresentar a seguinte fórmula, é um éster: Lembrando que os radicais R e R´ podem ser diferentes. Ok? ☺ Mas como os ésteres são obtidos? Geralmente através da reação entre um ácido e um álcool. Veja: Ácido Acético Etanol Acetato de Etila Água Essa reação é denominada de esterificação: ácido carboxílico e álcool reagem entre si e os produtos da reação são éster e água. Mas dependendo da reação e dos reagentes, os ésteres podem ser de três formas: essências, lipídeos ou ceras . ESSÊNCIAS São obtidas através da reação de ácidos e álcoois de cadeia curta, ou seja, os ésteres das essências possuem um pequeno número de átomos de carbono. Eles são utilizados na preparação de extratos artificiais que imitam o aroma e o sabor de frutas. É o caso do butanoato de etila que é um dos componentes da essência de abacaxi. Mas assim como este, muitos outros ésteres são usados nas indústrias alimentícias como o Acetato de pentila (aroma artificial de banana), etanoato de butila (sabor de maçã verde às balas e gomas de mascar) etc. Por essa razão são usados, por exemplo, na fabricação de doces, balas, sorvetes, xaropes, sucos artificiais, dentre outros, sendo chamados de aromatizantes ou flavorizantes LIPÍDEOS Muito usado no nosso dia a dia, os lipídeos são ésteres derivados de ácidos carboxílicos e álcool. Os lipídeos mais importantes são os óleos e as gorduras, que são formados por organismos vivos a partir de ácidos graxos e glicerol. No geral um lipídeo é formado da seguinte maneira: Como você pode observar, na estrutura do lipídeo existem três grupos éster, e por isso ele é classificado como um triéster e é também denominado triglicérido ou triglicerídeo. Eles podem ser obtidos a partir de diferentes ácidos graxos, podendo apresentar até três radicais diferentes (R, R’ e R’’) que formam os óleos e gorduras. Mas qual a diferença entre os óleos e gorduras? Veja bem, quando pelo menos dois desses radicais forem saturados , o triglicérido é uma gordura. Agora, quando prevalecem radicais insaturados, esse triglicérido é um óleo. Sendo assim temos que: Gorduras: é predominante nos radicais de ácidos graxos saturados. - Temperatura ambiente: estado sólido. - Geralmente são de origem animal. Óleos: é predominante nos radicais de ácidos graxos insaturados. - Temperatura ambiente: estado líquido. - Geralmente são de origem vegetal. CERAS As ceras são uma mistura de vários compostos orgânicos e os seus principais constituintes são ésteres de ácidos graxos e álcoois de cadeia longa, ambos não-ramificados. Cera de abelha, extraída do favo das colmeias E são as ceras que são usadas na fabricação de graxas para sapatos, velas, cera para dar brilho em pisos, papel-manteiga. Vimos então, como pode ocorrer as reações de formação dos ésteres. Agora vamos ver as reações dos ésteres. REAÇÕES DOS ÉSTERES As reações de esterificação estão em equilíbrio dinâmico, o que significa que elas são reversíveis . A reação inversa, que ocorre ente a água e um éster, é chamada de hidrólise . A hidrólise do éster pode ocorrer: O meio ácido (H+) catalisa a reação. Em meio ácido: serão formados o ácido e o álcool (Hidrólise ácida) A hidrólise alcalina de um éster é denominada de reação de saponificação , pois se o éster é derivado de um ácido graxo nesse tipo de reação, o sal formado recebe o nome de sabão. Como os óleos e as gorduras são as principais fontes naturais de ácidos graxos, o principal processo para a produção de sabões é a hidrólise alcalina. D aí o porquê do uso do óleo comestível para a fabricação do sabão caseiro! ☺ Como vocês sabem os sabões e detergentes facilitam a limpeza, que é justificada pela estrutura, formada por sais de ácidos graxos, que são longas moléculas que apresentam uma parte apolar e uma parte polar. A parte apolar: interage com a gordura A parte polar: interage com a água Assim, enquanto a parte apolar que é hidrofóbica, interage com a gordura, a extremidade polar que hidrofílica interage com a água, formando de pequenos glóbulos, denominados de micelas. A parte hidrofílica (gosta de água) ficam voltadas para a parte de fora da micela em contato com as moléculas de água (a água também é Em meio básico: serão formados um sal de ácido carboxílico e álcool (Hidrólise alcalina ou saponificação) polar), e a gordura fica na parte interna, em contato com a parte hidrofóbica (não gosta de água), como mostra a imagem a seguir: As gorduras (sujeiras) são aprisionadas no centro das micelas e, desta forma podem ser removidas. Lembre-se da regra: “semelhante dissolve semelhante”. Os detergentes e os sabões diminuem a tensão superficial da água e por isso são denominadas de surfactantes. Os detergentes mais comuns são os de sais de ácidos sulfônicos que possuem cadeias longas: Tanto os sabões quanto os detergentes derivados de ácidos sulfônicos, são denominados aniônicos, pois apresentam COO– e SO3–. Não podemos deixar de falar de uma questão relacionada aos sabões e detergentes biodegradáveis, que são usados nos processos industriais ou domésticos de lavagem, e vão para o sistema de esgotos e acabam nos lagos e rios. Após certo tempo, os resíduos são degradados (decompostos) por microorganismos que existem na água. Pode-se dizer então, que os sabões são biodegradáveis e que não causam grandes alterações ao meio ambiente. Já os detergentes não-biodegradáveis, se acumulam nos rios, formando uma camada de espuma que impede a entrada de gás oxigênio na água. Isso também pode remover a camada oleosa que reveste as penas de algumas aves, impedindo que elas flutuem. Para você entender a diferença da estrutura dessas substâncias veja o esquema a seguir: Bem, existem microorganismos presentes na água que produzem enzimas capazes de quebrar as moléculas de cadeias lineares, como do sabão e do detergente biodegradável. Mas quando as moléculas são de cadeias ramificadas, que é o caso do detergente não-biodegradável, as enzimas não as reconhecem e consequentemente não as quebram. Com isso, por não sofrerem degradação, permanecem na água. Desta forma, os detergentes não-biodegradáveis são responsáveis por boa parte da poluição das águas de rios, córregos e lagos. E para finalizarmos, vamos falar de um outro tipo de reação de ésteres que é a hidrogenação . A hidrogenação ocorre com hidrocarbonetos acíclicos insaturados ou hidrocarbonetos aromáticos e ciclanos de até cinco carbonos. Esses compostos reagem como o gás hidrogênio na presença de algum catalisador, sob aquecimento. Desta forma, ocorreuma reação de adição, em que a ligação pi (π) é quebrada, formando-se duas novas ligações simples e o hidrogênio é introduzido à molécula. Essa reação é usada para se obtenção da margarina (80% de óleos), cremes vegetais (60% de óleos) ou halvarinas, que são margarinas light (40% de óleos). Lembrando gás nobre, que os óleos são derivados de ácidos graxos insaturados, enquanto as gorduras são derivadas de ácidos graxos saturados. Logo, a insaturação é a única diferença química entre os óleos e as gorduras. Assim, por meio da adição catalítica de hidrogênio, as insaturações dos óleos são rompidas e eles se transformam em gorduras. Olha só o quanto de gordura ingerimos ao consumir margarina! Você sabia dessa importância dos ésteres na indústria de alimentos? Agora vamos colocar em práticas os seus conhecimentos resolvendo os exercícios a seguir: Questão 01 (ENEM/2012) Em uma planície, ocorreu um acidente ambiental em decorrência do derramamento de grande quantidade de um hidrocarboneto que se apresenta na forma pastosa à temperatura ambiente. Um químico ambiental utilizou uma quantidade apropriada de uma solução de para-dodecil-benzenossulfonato de sódio, um agente tensoativo sintético, para diminuir os impactos desse acidente. Essa intervenção produz resultados positivos para o ambiente porque: a) promove uma reação de substituição no hidrocarboneto, tornando-o menos letal ao ambiente. b) a hidrólise do para-dodecil- benzenossulfonato de sódio produz energia térmica sufi- ciente para vaporizar o hidrocarboneto. c) a mistura desses reagentes provoca a combustão do hidrocarboneto, o que diminui a quantidade dessa substância na natureza. d) a solução de para-dodecil- benzenossulfonato possibilita a solubilização do hidrocarboneto. e) o reagente adicionado provoca uma solidificação do hidrocarboneto, o que facilita sua retirada do ambiente. RESOLUÇÃO/COMENTÁRIOS : Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos que apresentam em sua constituição somente os elementos químicos C e H. Sendo assim, são apolares. Como os detergentes apresentam em sua estrutura molecular uma parte polar e outra apolar (o detergente citado foi o para-dodecil-benzenossulfonato), ele pode devido a sua parte apolar solubilizar o hidrocarboneto. Letra D Para assistir a resolução do exercício clique no link: https://www.quimicaemacao.com.br/resumos/04-q01 Questão 02 (ENEM/2014) A capacidade de limpeza e a eficiência de um sabão dependem de sua propriedade de formar micelas estáveis, que arrastam com facilidade as moléculas impregnadas no material a ser limpo. Tais micelas têm em sua estrutura partes capazes de interagir com substâncias polares, como a água, e partes que podem interagir com substâncias apolares, como as gorduras e os óleos. A substância capaz de formar as estruturas mencionadas é a) C18H36. b) C17H33COONa. c) CH3CH2COONa. d) CH3CH2CH2COOH. e) CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3. RESOLUÇÃO/COMENTÁRIOS : O sabão é uma substância com estrutura de cadeia longa de carbonos e uma parte iônica (polar) em uma de suas extremidades. Dentre as opções apresentadas, a letra B com 17 carbonos na cadeia e em sua extremidade o Na (polar) representa a melhor resposta. Para facilitar a visualização, sempre é bom desenhar a estrutura. Veja abaixo a estrutura. Repare que a estrutura possui a mesma cadeia do item a, porém no final da molécula uma metila (CH 3) foi substituída pelo carboxilato de sódio (CH2COONa). Essa estrutura tem todos os requisitos para agir como sabão, sendo capaz de formar as micelas. Letra B Para assistir a resolução do exercício clique no link: https://www.quimicaemacao.com.br/resumos/04-q02
Compartilhar