Relatório de Química Orgânica - Prática 4 - Saponificação

Prévia do material em texto

Universidade do Rio de Janeiro - UNIRIO
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde - CCBS
Escola de Ciências Biológicas - ECB
Departamento de Ciências Naturais - DCN
Disciplina de Química Orgânica
Prof.: Edwin Gonzalo Azero Rojas
Curso: Biomedicina
Aluno:Michelle de Souza Ferreira
Turma: A N° da prática:04
Prática realizada em: 28 /04/ 2015
Saponificação
Rio de Janeiro
I. Objetivo
	Confeccionar um sabão de sódio a partir de óleo de cozinha usado como matéria prima.
II.Introdução
	Óleos e gorduras são,em sua maioria, compostos por triacilgliceróis. Estes são na classe dos glicerídeos, provenientes da reação entre ácidos e o glicerol. A reação ocorre entre uma hidroxila e o grupo carboxila, formando um éster como produto final. Os óleos e gorduras são neutros, de natureza apolar e hidrofóbicos. [1]
	Desta forma, quando estes constituem sujeiras, é difícil removê-los de algum recipiente, sendo necessária a presença de substâncias anfifílicas,interagindo com água e gordura/óleo ,retirando o produto desejado. Essas são os chamados sabões e detergentes.
	Os sabões são sais de ácidos carboxílicos com solubilidade de caráter misto. Tal é possível por possuírem cadeia hidrocarbônica longa, que interage com espécies apolares ,tais como gorduras, mas também possuem uma região polar,que é grupamento carboxílico ionizado,que interage com a água. Sendo assim,dispersa aquelas,proporcionando a limpeza.Essa ação é permitida pois ocorre,quando o sabão se encontra em solução aquosa, a formação das micelas. Essas são um agregado esférico de várias moléculas de sabão,onde as cadeias hidrocarbônicas juntamente com as gorduras,reagem por meio de interações Van der Waals,no seu interior,enquanto na superfície,em contato com a água,os grupos carboxilato interagem com o solvente,através de ligação de hidrogênio e íon dipolo. A formação da micela permite a dispersão da gordura no ambiente aquoso. [2]
	O preparo do sabão é através de hidrólise de triglicerídeo com bases,como o hidróxido de sódio ou potássio. O uso do primeiro gera sabões sólidos enquanto o último,sabões pastosos. Os triglicerídeos empregados são de origem animal ou vegetal. Considerando um aspecto ecológico, uma das matérias primas recomendadas seria o óleo de cozinha “usado”.
	O descarte mais comum é diretamente na rede de esgoto,que trás tanto danos econômicos , quando fica retido no encanamento, quanto ecológicos,quando contamina água de rios e represas,prejudicando todo o ecossistema.
	Sabões e detergentes possuem diferenças em sua composição.Enquanto sabões são sais de ácidos carboxílicos, detergentes são sais de ácidos sulfônicos. Enquanto os sais de ácidos carboxílicos com íons divalentes e trivalentes (Ca2+ e Fe3+, por exemplo) são insolúveis em água, os sais de ácidos sulfônicos desses mesmos íons são solúveis. Assim, os detergentes são capazes de produzir espuma mesmo empregando-se águas duras, ou seja, águas ricas em íons metálicos como cálcio, magnésio e ferro. [3]
III. Materiais e métodos
a.a Materiais utilizados
•Balança de precisão
•Bastão de vidro
•Bécher de 250 mL
•Bécher de vidro de 1000 mL
•Bécher de vidro de 500 mL
•Espátula
•Panos
•Proveta de vidro de 250 mL
•Proveta de vidro de 50 mL
•Proveta de vidro de 500 mL
•Tela de amianto
•Vidro de relógio
a.b Reagentes
 •Óleo de cozinha usado (500 mL)
 •Solução a 30% de hidróxido de sódio em escamas (60g)
 •Vinagre (50 mL)
b. Metodologia
	Filtrou-se o óleo usado, com auxílio de um pano como filtro, para um bécher de 500 mL. Enquanto isso, foi pesado na balança de precisão, 60,4 g de hidróxido de sódio, no vidro de relógio. Como era necessário 500 mL do óleo, foi utilizado uma proveta de 500 mL para uma maior precisão. Posteriormente, foi transferido para o béquer de 1 L. 
	Na pia, foi medido 200 mL de água da torneira, numa proveta de 250 mL e desta, na bancada, transferido para outro béquer de 500 mL,este sobre uma tela de amianto. Foi adicionando lentamente a soda cáustica, do vidro relógio para o mesmo bécher, com auxílio da espátula, a dissolvendo com um bastão de vidro.
	Observou o volume aproximadamente de 220 mL da solução,que foi dividida em 6 frações ,para adicionar a cada 5 minutos,sobre o óleo,totalizando o tempo de 30 minutos,no qual durante todo o momento, ficou sob constante agitação,com o bastão de vidro.
	Com o término da transferência, foi medido 50 mL de vinagre na proveta de 50 mL e adicionado no bécher de 1 L ainda em agitação,e aguardou-se até que homogeneizasse completamente. Tal conteúdo obtido foi transferido para um recipiente e colocado um vidro relógio em cima . Ficou em repouso e depois verificado o resultado.
c. Esquema de aparelhagem
 
Figura 1: Filtração do óleo “usado”
Legendas:
1- Bécher de 500 mL ; 2- Pano utilizado como filtro
Figura 2 : Adição da soda cáustica à água
Legendas: 1- Tela de Amianto ; 2- Bécher de 500 mL contendo solução de NaOH em preparo; 3- Placa de Petri ; 4- NaOH em escamas ; 5- Espátula ; 6- Bastão de vidro
Figura 3: Óleo em processo de adição da solução de NaOH
Legendas: 1-Bécher de 1L ; 2-Bastão de vidro
Figura 4: Produto confeccionado no dia da prática
Legendas: 1- Recipiente de plástico contendo o sabão confeccionado ; 2- Placa de Petri 
V. Resultados e Discussão
	A filtração teve como finalidade retirar as partículas maiores, uma vez que ele já havia sido utilizado para frituras,restando partes de alimentos que não interessavam no experimento. O óleo de cozinha foi escolhido pois assim houve uma reciclagem do produto,que muitas vezes é descartado incorretamente.
	A água foi colocada primeiramente no béquer e depois adicionando o hidróxido , pois a reação é turbulenta,a tela de amianto foi utilizado por essa ser extremamente exotérmica,e a transferência foi lentamente para que não houvesse o risco de rachar a vidraria,obtendo um controle para que não aquecesse demais,além de ser mais facilmente dissolvido o soluto,com o bastão de vidro.
	Para a transferência da solução de NaOH ao óleo,era preciso respeitar o tempo para que houvesse a quebra das ligações,sendo um período de 30 minutos,dividiu-se em 6 frações iguais (aproximadamente 36,6 mL) e adicionando em 5 em 5 minutos. A agitação constante permitiu uma homogeneização constante do produto. Em cada adição da base,o óleo ficava mais claro,em tom bege e mais viscosa.
	A adição do vinagre foi necessária pois apresenta ácido acético,como o produto estava básico,tal adição serviu para neutralização.
 	Após os dias, o sabão ficou mais sólido e com um aspecto mais consistente.
V.Conclusão 
	O uso do óleo de cozinha usado como matéria prima mostrou-se eficaz,comprovando a exatidão do processo de saponificação para reciclagem de tal produto que em sua maioria é descartado. O sabão apresentou aspecto consistente e uniformizado.
VI. Respostas do Questionário
1) Que componentes químicos estão presentes em óleos e gorduras?
Majoritariamente os triglicerídeos,que são decorrentes da condensação de um glicerol com três moléculas de ácido graxos. 
2) O que são os triacilgliceróis? 
Triacilglicerol é oriundo da combinação do glicerol com ácidos, especialmente ácidos graxos , no qual as três hidroxilas  sofreram condensação carboxílica. São compostos essencialmente apolares, por isso constituem moléculas muito hidrofóbicas,sendo insolúveis em água,porém,solúveis em solventes orgânicos.	
3) Qual a equação geral da saponificação de um triéster de ácido graxo com NaOH?
4) Quando um éster sofre hidrólise em meio ácido, quais os compostos que se formam?
	Ácido carboxílico e álcool.
5) Por que a água dura é imprópria para a lavagem de roupas?
	Pois reagindo com o sabão,há formação de compostos insolúveis,dificultando a lavagem e propiciando o desperdício de sabão,uma vez que não há ou é mínima a espuma.
6) Como se dá a ação de limpeza do sabão?
	Inicialmente, ocorre a formação da micela ,pois ao dissolver o sabão em água, existirá uma tendência entre as partes apolares de se unirem, formandotal estrutura. Esta estrutura “capturará” a substância gordura/óleo em seu interior. O lipídio passa, então, para o interior de uma estrutura que é solúvel em água e esta o retira do recipiente com mais facilidade.
7) Qual a diferença entre um sabão e um detergente?
	O sabão possui sais de sódio ou de potássio,sendo obtido na reação de um ácido graxo e uma base. O detergente,diferentemente do sabão,possui melhor capacidade de limpeza na água dura, e possui parte polar composta por derivados de ácidos sulfônicos,resultantes de oxidação de base com ácido graxo.
8) O que é um detergente biodegradável?
Detergente biodegradável é um detergente facilmente transformado por organismos decompositores que vivem na natureza, resultando em substâncias mais assimiláveis pelo meio ambiente.
VIII) Referências Bibliográficas
 [1] Ramalho, H.F; Suarez,P.A.Z A química dos óleos e gorduras e seus processos de extração e refino . Revista Virtual Química., 2013 V. 5, n.1, p.2-15 . Jan- Fev 2013
 [2] Andrade,Rogério ; Joanucci,Raphael ; Mastela,Diego et al. Processo de produção de sabão a partir de óleos vegetais . UFMT -Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária , Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade. Set – 2012
 
[3] A água dura . Química Ambiental . UENF – Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Disponível em <http://www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ag_dura.html> Consultado em 10 de maio de 2015