PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº8

LÍPIDOS Y JABONES

INTEGRANTES

Cruces Maldonado Stephany Cuentas Larrauri Fabiola Jimena

HORARIO:Viernes 9:00 am - 1:00 pm

PROFESOR:Mg. Thais Cleofe Linares Fuentes

Fecha de realización: 12 de JunioFecha de entrega: 19 de Junio

2015 – I

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICAEAP Ingeniería Química

RESUMEN

En esta práctica se aplicó el proceso de saponificación para la obtención de un jabón mediante de aceites y grasas, al cual luego se le aplicó diferentes pruebas para la observación de la efectividad del jabón obtenido. En la primera experiencia se realizó la saponificación de manteca con hidróxido de sodio disuelto en agua-etanol mediante el proceso de hidrólisis, se logró un precipitado blanco el cual al filtrar por la técnica de succión al vacío se obtuvo el jabón como unos grumos blandos de color blanco, más o menos compactos. En la segunda experiencia se determinó la solubilidad del aceite comestible en éter, cloroformo y agua destilada.

Introducción

Los lípidos son sustancias que siendo insolubles en agua, pueden ser extraídas de las células con solventes orgánicos de polaridad baja, tales como: tetracloruro de carbono, cloroformo, éter etílico, benceno, tolueno, mezclas de benceno o tolueno y etanol. Los lípidos comprenden sustancias de muchos tipos: esteroides, terpenos y sus derivados, grasas y aceites. Las grasas son los constituyentes principales de las células almacenadoras en animales y plantas, y constituyen una de las reservas alimenticias importantes del organismo. Se pueden extraer estas grasas animales y vegetales, (las grasas líquidas suelen denominarse aceites), y obtener substancias, tales como aceite de maíz, de coco, de semillas de algodón, de palma; sebo, grasas de tocino y mantequilla. Desde un punto de vista químico, las grasas son ésteres carboxílicos que derivan de un solo alcohol, el glicerol, HOCH2CHOHCH2OH, y se conocen como glicéridos. El jabón es una mezcla de sales de metales alcalinos (usualmente sales de sodio), provenientes de ácidos de 16 a 18 átomos de carbono, pero pueden contener sales de sodio de ácidos carboxílicos de baja masa molecular.

Parte Teórica

LIPIDOS

A lo largo del estudio de la química orgánica se han clasificado a los compuestos

según sus grupos funcionales. Sin embargo, los lípidos se clasifican según su solubilidad:

los lípidos son sustancias que se pueden extraer de células y tejidos mediante solventes

orgánicos no polares.

Los lípidos comprenden muchas clases de compuestos que contiene una gran

variedad de grupos funcionales. El estudiante puede preparar con facilidad una solución

de lípidos moliendo un filete en una licuadora y luego extrayendo el puro con

cloroformo. La solución resultante de lípidos contiene una multitud de compuestos,

muchos de ellos con estructuras muy complejas. Para facilitar su estudio, se ha dividido

esta gran familia de compuestos en dos clases principales: lípidos simples.

LIPIDOS COMPLEJOS:

Son aquellos que se hidrolizan con facilidad para formar constituyentes más simples. La

mayor parte de los lípidos complejos son Esteres de ácidos carboxílicos de cadena larga,

los llamados ácidos grasos. Los dos grupos principales de Esteres de ácidos grasos son

las ceras y los glicéridos. Las ceras son Esteres de alcoholes de cadena larga, y los

glicéridos son Esteres del glicerol.

TRIGLICERIDOS

Los glicéridos son Esteres de ácidos grasos con el triol glicerol, o glicerina. Los glicéridos

más comunes son los triglicéridos, en los cuales los tres grupos - OH del glicerol se han

esterificado con ácidos grasos. Por ejemplo, la triestearina es un componente de la

grasa de la carne en donde los tres grupos - OH del glicerol están eterificados con ácido

esteárico, CH3 (CH2)16COOH.

Cuando los triglicéridos son sólidos a temperatura ambiente se les llama grasas, y

cuando son líquidos se les llama aceites. La mayor parte de los triglicéridos que se

encuentran en los mamíferos son grasas, como la grasa de carne o manteca. Aunque

esas grasas son sólidas a temperaturas ambiente, la temperatura de los organismos de

sangre caliente las mantiene algo fluidas para sus movimientos. En las plantas y

animales de sangre fría, los triglicéridos son aceites, como el aceite de maíz, de

cacahuate o de pescado. Un pez necesita aceites líquidos y no grasas sólidas, porque

tenía dificultad para moverse si los triglicéridos se solidificaran en una corriente fría.

Los ácidos grasos de los triglicéridos comunes son ácidos carboxílicos de cadena recta y

larga, de 12 a20 átomos de carbono. La mayor parte de los ácidos grasos contiene

número par de átomos de carbono, porque se derivan de unidades de ácido acético, de

dos carbonos. Algunos de los ácidos grasos comunes son saturados, mientras que otros

tienen uno o más elementos de insaturacion, por lo general, dobles enlaces carbono-

carbono.

ACIDOS GRASOS:

La mayoría de Acidos grasas que se encuentran como glicéridos en las grasas naturales

pueden ser saturados o no saturados. Son ácidos monocarboxilicos de cadena abierta

que poseen números pares de carbonos.

Así como glicerina es un alcohol trihidrico, pueden existir monogliceridos, digliceridos y

triglicéridos (glicéridos que existen en su estado natural fresco y sin descomponer).

Las grasas y aceites naturales contienen solamente pequeños porcentajes de glicéridos

simples. ya que hay, cuando menos, tres y, comúnmente, muchos más radicales de

ácidos grasos diferentes que concurren en cualquier grasas o aceites, son numerosas las

posibilidades de isomerismo.

Las reacciones que tienen los ácidos grasos y sus glicéridos pueden ser vistas

convenientemente ya sea por las reacciones del grupo carboxílico o por la cadena de

hidrocarburos que va unida al grupo carboxílico. La última puede ser una simple cadena

parafinica o puede contener centros no saturados o grupos sustituyentes. Al separar las

diferentes partes de la misma molécula, tomando en cuenta las propiedades químicas

respectivas, en la cual existe relación comportante entre la cadena de carbonos y el

grupo carboxílico que modifica sus actividades respectivas. Siendo el grupo carboxílico

el que ejerce fuerte efecto en la reactividad de la cadena de carbono, como ejemplo se

tiene a la dominación y la sulfuracion.

Algunas de las reacciones más importantes en donde están involucrados los grupos

carboxílicos son: hidrólisis, esterificacion, saponificación etc.

SAPONIFICACION:

Cuando las grasas son calentadas con ßlcalistales como la soda cáustica, se forman sales

de ácidos grasos y se liberan glicerina. Los ácidos son grasas libres pueden hacerse

reaccionar con carbonato de sodio o cualquier otro carbonato conveniente para

obtener jabón.

JABONES:

Los jabones son las sales metálicas de los ácidos saturados y no saturados de cadena

larga, aceite resinoso y de los ácidos de resina; se entiende que algunas veces incluyen

sales de ácidos grasos sintéticos.

En el caso de los ácidos grasos saturados, la propiedad detergente del jabón

correspondiente esta limitada para aquellos que contienen cuando menos 8 y no mas

de 22 átomos de carbono. Únicamente los jabones de alcoholes y de amonio y algunas

sales de bases orgánicas tal como los jabones de trietandanina, son espontáneamente

solubles en agua y por lo tanto son apropiados como detergentes en soluciones

acuosas.

Solubilidad

Cantidad de una sustancia que se disuelve en una cantidad dada de disolvente a una

temperatura específica para formar una solución saturada.

Emulsión

Sistema heterogéneo constituido por la dispersión de pequeñas gotas de un líquido

inmiscible en otro. Este último constituye la fase continua o dispersante.

Reacción general de saponificación

FILTRACION AL VACIO

Fundamento: la fuerza impulsora para que el líquido atraviese el filtro es la que ejerce la presión atmosférica cuando aplicamos el vacío al sistema. Es el método más rápido y a veces permite la filtración de aquellas suspensiones en las que la fuerza de gravedad no es suficiente para el proceso.

Utilidad: separar un sólido de un líquido, cuando lo que se quiere recuperar es el sólido. Ofrece una menor superficie de filtración para recoger mejor el sólido. El hecho de aplicar la succión con vacío permite acelerar la velocidad de filtración.

Un ejemplo de aplicación de este proceso es la separación del agente desecante de una disolución orgánica. En este caso, es necesario tener cuidado de que el sistema de vacío no succione parte del líquido filtrado o facilite la evaporación del disolvente durante el proceso.

DETALLES EXPERIMENTALES

1. PREPARACION DE UN JABON

a) En un vaso de 250 ml coloque 10 g de semilla de algodón o sebo de res o

carnero o manteca.

b) Añade 10 ml de una solución de NaOH al 35%, caliente el vaso de reacción en un

baño de agua entre 60°C a 70°C por 20 minutos con fuerte agitación. Tratando

de obtener una mezcla homogénea.

c) Luego agregue 7 ml de NaOH al 35% , siga agitando la mezcla.

d) Enfrie la mezcla y adicione unos 10ml de etanol .Mezcle nuevamente.

e) Caliente por 15 minutos más con agitación constante, y agregue 7 ml más de

base agitando bien la masa.

f) Aumente la temperatura del agua a 90-95°C y agite fuertemente por espacio de

20 minutos.

g) Caliente agua destilada (80°C) y agregue 80 ml a la mezcla .Agite hasta que la

mezcla sea homogénea.

h) Vierta la mezcla caliente con vigoroza agitación en 200 ml de agua helada

saturada en NaCl.

i) Filtre el jabón sobre la tela porosa y lave con agua helada.

j) Moldee el jabón obtenido, déjelo secar una semana al ambiente , y proceda a

pesar el producto.

k) Realice su balance de masa.

2.LIPIDOS

Prueba de solubilidad

TUBO

S

MUESTRA SOLVENTES¿ES SOLUBLE SI

O NO?ACEITE

COMESTIBLEÉTER CLOROFORMO

AGUA

DESTILADA

1 5 gotas 1ml si

2 5 gotas 1ml Si

3 5 gotas 1ml no

Prueba de emulsión de lípidos

-Poner el tubo de ensayo de 2ml de agua

-Añadir 1ml de aceite vegetal

-Agitar vigorosamente con una varilla de vidrio.

-Observar el aspecto lechoso del contenido del tubo, producido por la emulsión del

aceite en el agua que dura pocos minutos.

-Dejar reposar el tubo, observando que al cabo de un tiempo las fases lipídicas y

acuosas se han separado, quedando el aceite sobre el agua (emulsión inestable).

-Añadir 1ml de detergente líquido, y agitar de nuevo. Comprobar que las dos fases no

se separan ahora (emulsión estable).

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

SOLUBILIDAD DE LIPIDOS

-Los lípidos presentan como propiedades ser insolubles en agua y solubles en

disolventes orgánicos y no polares. Al mezclar el aceite con el agua no habrá disolución

al ser el agua un disolvente polar.

EMULSION DE LIPIDOS

-Cuando mezclamos el agua con el aceite observaremos que no hay formación de

emulsión, pero al agitar con fuerza durante un tiempo podremos observar una

emulsión momentánea que desaparece al dejar en reposo la mezcla.

-En cambio al agregar el NaOH el aceite se saponifica y se forma la emulsión que es

apreciable en todo momento, ya que podemos observar las gotas de aceite dispersas en

la solución blanquecina.

PREPARACION DE JABON

-En la preparación del jabón se observa que en los grupos se obtuvieron casi los mismos

resultados, (una especie de masa blanda color blanco), que fue el jabón obtenido.

-En la preparación del jabón que se obtuvo por saponificación de una grasa, el resultado

final que se obtuvo fue aceptable; sin embargo existen factores que afectan el resultado

óptimo de una experiencia, como por ejemplo los reactivos empleados en este proceso

estaban contaminados.

-El jabón obtenido presentaba todas las características de un jabón de barra, claro esta,

es un jabón primitivo al que se le deben dar el acabado final. Cabe resaltar que la más

importante materia prima para la fabricación del jabón es el sebo, pero en este caso se

uso manteca.

-Debemos tener en cuenta que el jabón es el resultado de la combinación de un álcali

con ácidos grasos, y es considerado como una sal sádica de un acido carboxílico graso.

-La cantidad y calidad del jabón depende del manejo y tratamiento de la materia

prima (grasa).

CUESTIONARIO

1. ¿A que llamamos emulsión de agua y aceite?

Cuando el agua contiene en suspensión pequeñas partículas o gotas de aceite

ya que esta es insolubles en él.

2. ¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite transcurridos unos minutos de

reposo? ¿A qué se debe este fenómeno?

Transcurridos unos cuantos minutos se empieza a separar en dos fases. Se debe

a que estas sustancias son insolubles entre sí.

CONCLUSIONES

Los lípidos pueden ser disueltos en disolventes orgánicos y no polares.

Los lípidos pueden emulsionar momentáneamente por acción de agitación

constante en agua, pero al dejar reposar se separarán en dos fases al no haber

solubilidad.

Se puede observar la formación de emulsión mediante la identificación de

gotas suspendidas en la solución

Su composición permite que se manifieste como una pasta soluble en agua que

sirve para lavar.

Su estado y constitución permite en la limpieza reducir la tensión superficial del

agua, haciendo que las soluciones jabonosas penetren mejor en los intersticios

y remuevan las sustancias que enuncian los objetivos.

La reacción es exotérmica en sus iniciales lenta pero a medida que se mezcla la

grasa con el NaOH (35 %) se produce jabón, el cual emulsiona el aceite sin

saponificar y expone así grandes superficies de este a la acción del hidróxido

de sodio (35%).

La cantidad y calidad del jabón depende, de manejo y tratamiento de la

muestra.

La saponificación de la grasas debe hacerse con agitación constante.

RECOMENDACIONES

Para determinar la solubilidad, es preferible manejar cantidades iguales de los

compuestos a mezclar para poder observar mejor la separación de fases, o en

todo caso la disolución total del lípido.

Para observar la formación de emulsión, es recomendable manejar la misma

cantidad de aceite y agua, para observar la formación de las gotas en la

solución final.

Nunca, luego de usar un reactivo deje abierto ya que pierde concentración o

puede verse afectada por impurezas presentes en el medio ambiente.

No filtrar directamente el jabón obtenido en los embudos, hacer uso de un

papel de filtro.

El manejo y tratamiento adecuado de la materia prima (la muestra es manteca)

y la continua agitación durante la saponificación evitara la formación de

cuerpos sin saponificar (grasas sin reacciones).

Para experimentos cuantitativos se recomienda trabajar con reactivos

confiables y mantener limpios los instrumentos (vasos, matraz, filtros, etc.) que

evitara otras reacciones por presencia de reactivos o sustancias extraños al

experimento.

BIBLIOGRAFÍA

ROBERT THORNTON MORRISON Química Orgánica

Editorial Addison - Wesley Iberoamericana Argentina - 1987

NOLLER "Química Orgánica"

Editorial Iberoamericana – 1978

http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/filtracio_buit.html

http://grasasyaceites.revistas.csic.es/index.php/grasasyaceites/article/

viewFile/1045/1055

ROBERT THORNTON MORRISON Química Orgánica

Editorial Addison - Wesley Iberoamericana Argentina - 1987