UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUIMICA E.A.P DE INGENIERÍA QUIMICA- 07.2 QUÍMICA ORGÁNICA
Practica N° 8: LÍPIDOS Y JABONES
GRUPO D - Peralta Gutiérrez, Nayda Rocío - Saldaña Huamán, Nelly Teodolinda - Sánchez Sánchez, Gino Alexander - Torres Rimey, María Julia
14070046 14070053 14070156 14070158
FECHA DE ENTREGA: 12/ 06 /15
Introducción En esta práctica realizada en el laboratorio, pretendimos llevar a cabo las diversas pruebas para los lípidos, como por ejemplo la prueba de solubilidad en donde tomamos muestra de aceite y lo mezclamos tres tipos de solventes: éter, cloroformo y agua destilada, los resultados se exponen más adelante. También presenciamos la prueba de emulsión de lípidos. Finalmente, realizamos la preparación del jabón mediante el proceso de saponificación, utilizando para ello una muestra pequeña de grasa animal o vegetal, en nuestro caso utilizamos grasa vegetal llevándolo a las condiciones adecuadas haciéndola pasar por los procesos para obtener dicho jabón.
Parte Teórica LIPIDOS Los lípidos son compuestos orgánicos que se encuentran en organismos vivientes y que son solubles en disolventes no polares. Es muy importante indicar que cuando un compuesto se clasifica como un lípido se debe específicamente a su solubilidad en disolventes no polares y no a un grupo funcional dentro de su estructura. La solubilidad en disolventes no polares se debe a la parte hidrocarbonada dentro dela estructura de un lípido.
Funciones de los Lípidos Estructural: Determinados lípidos como fosfolípidos y colesterol entre otros conforman las capas lipídicas de las membranas. Estos recubren y protegen los órganos. Reserva: Los lípidos conforman una reserva energética. 1 gramo de grasa produce 9 kilocalorías en el momento de su oxidación. Dentro de los ácidos grasos de almacenamiento se encuentran principalmente los triglicéridos. Transportadora: Los lípidos, una vez absorbidos en el intestino, se transportan gracias a la emulsión que produce junto a los ácidos biliares.
Biocatalizador: Los lípidos forman parte de determinadas sustancias que catalizan funciones orgánicas como hormonas, prostaglandinas, vitaminas lipídicas.
EMULSION DE LIPIDOS Una emulsión es una mezcla de dos líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. Un líquido (la fase dispersa) es dispersado en otro. Muchas emulsiones son de aceite/agua, con grasas alimenticias como uno de los tipos más comunes de aceites encontrados en la vida diaria Las emulsiones son parte de una clase más genérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides. Existen tres tipos de emulsiones inestables:
La Floculación: Las partículas forman masa La Cremación :Las partículas se concentran en la superficie (o en el fondo, dependiendo de la densidad relativa de las dos fases) mientras permanecen separados. La Coalescencia : Las partículas se funden y forman una capa de líquido.
ÁCIDOS GRASOS Los ácidos grasos son ácidos mono carboxílicos de cadena larga. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono, normalmente entre 12 y 24. Ello se debe a que su síntesis biológica tiene lugar mediante la aposición sucesiva de unidades de dos átomos de carbono.
Se clasifican en:
Ácidos grasos saturados: Presentan enlaces simples. Ácidos grasos insaturados: Presentan como mínimo un enlace doble.
ACILGLICERIDOS O GRASAS Según su consistencia, las grasas reciben su nombre:
Aceite, si son liquidas. Mantecas, si son pastosas. Sebos, si son sólidos.
Según su origen
Grasas animales: sebos, mantecas y aceites de animales (aceite de bacalao). Grasas vegetales: manteca de cacao, manteca de palma, manteca de coco, que son sólidas, y liquidas (palmitina y estearina) o aceites (oleínas).
Propiedades
Pueden ser sólidas y liquidas; insolubles en el agua; solubles en los disolventes orgánicos como el benceno, cloroformo y acetona. Se saponifican por acción de una base energética. Se funden por acción del calor, necesitando los sebos mayor temperatura que la manteca. Son inodoras, pero cuando se exponen al calor, adquieren un olor desagradable debido a la presencia de aldehídos, cetonas y ácidos grasos de bajo peso molecular.
SAPONIFICACION La saponificación es un proceso químico por el cual un cuerpo graso, unido a un álcali y agua, da como resultado jabón, un producto usado para limpiar. La reacción que tiene lugar es la saponificación y los productos son el jabón y la glicerina: Grasa + soda cáustica
jabón + glicerina
Este proceso químico igualmente 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 de materias insaponificables en los cuerpos 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 pastosa.
Materiales y Reactivos
Hexano
Cloruro de Sodio
Cloroformo
Etanol
Aceite vegetal
Agua destilada
Beaker
Bagueta
Parte Experimental PREPARACION DE UN JABON a) En un vaso de 250ml colocamos 10 g de manteca, luego añadimos 10ml de una solución de NaOH al 35 %.
b) Calentamos el vaso en un baño de agua entre 60° y 70° por 20 minutos con fuerte agitación, luego agregamos 7ml de NaOH y continuamos agitando la mezcla.
C) Adicionamos a la mezcla 10ml de etanol seguimos calentando con agitación constante por 15 minutos luego agregamos 7ml de NaOH, aumentando la temperatura a 90 a 95°C y agitamos vigorosamente por un espacio de 20 minutos.
d) Calentamos 80 ml de agua destilada, agregamos a la mezcla, agitamos hasta que la masa sea homogénea.
F) Vertimos la mezcla caliente con vigorosa agitación en 200 ml de agua helada saturada en NaOH.
g) Filtramos el jabón sobre una tela porosa.
h) Exprimimos la tela y juntamos los pequeños cristales homogéneos y blancos.
i) Moldeamos el jabón obtenido y lo pesamos.
Reacción
Discusión de resultados Es necesario el calentamiento de la mezcla etanol, éster (grasa) y la base, para que el éster carboxílico sea hidrolizado al correspondiente ácido en forma de una sal y el alcohol. Una base, en este caso el hidróxido de sodio promueve la hidrólisis de ésteres porque proporciona el reactivo fuertemente nucleofílico OH Esta reacción es irreversible esencialmente, puesto que un anión carboxilado estabilizado por resonancia demuestra poca tendencia a reaccionar con un alcohol. El alcohol se añade como solvente común para la grasa y la solución de hidróxido de sodio. De esta forma se obtiene un sistema homogéneo y la reacción se dará rápidamente. La solución saturada de cloruro sódico se utilizó para separar la glicerina del jabón, ya que la sal y el agua son solubles en la glicerina. Al agregar el cloruro sódico al matraz que contiene el éster ya hidrolizado, se formaron cristales, el tamaño de dichos cristales dependen de la solución saturada de cloruro sódico y a la rapidez con que se añade la mezcla del matraz. Al ser añadidos en forma rápida, como es nuestro caso, los cristales que se forman son de mayor tamaño, debido a que no hay tiempo a que estos se disuelvan y formen cristales pequeños. El contenido espumoso, además de la glicerina, es parte del jabón obtenido, que se fue con el agua usada para lavar la sal de la masa cuajosa, el aspecto espumante que se observa, es lo mismo que se aplica en la fabricación de los jabones comerciales, los cuales se les introduce en aire para hacerlos flotar. El jabón al ser mezclado con aire se vuelve espumoso
Observación: Cuando hemos disuelto la sosa que estaba en estado sólido en el agua, hemos observado que ha tenido lugar una reacción exotérmica ya que la disolución del agua con NaOH se calienta al desprender calor. Cuando hemos calentado estas mezclas y pasado un tiempo, hemos podido observar en el recipiente 3 capas: la inferior que contiene la solución de sosa sobrante con la glicerina formada; la intermedia, semisólida, constituida por jabón, y la superior, amarilla de grasa que no ha reaccionado Esta reacción ha tenido lugar por un proceso de saponificación en la que a partir de grasa y NaOH obtenemos jabón y glicerina. Para que la saponificación se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la sosa. Si la sosa es sódica (hidróxido de sodio) se obtiene un jabón sólido y duro. Las grasas y aceites son esteres formados por un alcohol más un ácido. Las sustancias grasas se descomponen al tratarlas con una disolución acuosa de álcalis (sosa sódica o potásica) produciéndose una reacción química denominada saponificación que da como resultado jabón y glicerina
LIPIDOS: 1) Prueba de solubilidad a) Se Etiquetó tres tubos de ensayo y se agregó cinco gotas de aceite en cada uno b) En el primero tubo se adicionó 5 gotas de hexano.
c) En el segundo tubo se adiciono 5 gotas de cloroformo.
d) En el tercer tubo se agregó 5 gotas de agua destilada.
Discusión de Resultados
1
2
3
1) Hexan o (C H en ac eit e (m is c ib les ) D C H 6 1 ) 4 6 14 =0.655 g/m L 2) Clorofo rmo (CHCl3) en aceite (poco mis cibles) D CHCl 3 =0.655 g/m L 3) Ag ua destilada en aceite (inmisc ibles) D aceite =0.920 g/mL
1. En el primer tubo se observó que el aceite es miscible en hexano. Ya que ambas muestras son apolares. 2. En el segundo tubo, con el cloroformo como solvente se llegaron a formar dos fases (y este ascendió), probablemente la naturaleza (polaridad) del cloroformo (menos polar que el hexano) hizo que no sea tan miscible como dicho compuesto. 3. En el tercer tubo quedo más resaltada la diferencia de fases (inmiscibles), esto debido a que el aceite es apolar y el agua es polar. Y el aceite ascendió a la parte superior. Resumiendo, pudimos comprobar en caso de muestras inmiscibles como la densidad determinaba cuál de las dos sustancias ascendía. Y por otro lado, debido a que las tres muestras estaban a las mismas condiciones de presión y temperatura, uno de los factores más importantes sería la naturaleza (polaridad) del soluto y del solvente. Y como vimos en esta experiencia, s e cumple que “lo semejante disuelve lo semejante”.
2) Prueba de emulsión de lípidos a) Se agregaron 40 gotas de agua en un tubo de ensayo
b) Enseguida se agregó 20 gotas de aceite vegetal. Enseguida se agitó con una varilla de vidrio.
c) Añadimos 4 gotas de NaOH y observamos el aspecto lechoso del contenido del tubo producido por la emulsión del aceite en el agua que duro pocos minutos probablemente dicha inestabilidad se debió a falta de un emulsionante (sustancia que estabiliza una emulsión). (Emulsión inestable)
d) Dejamos reposar el tubo observando que al cabo de unos minutos las fases lipídicas y acuosas se han separado , quedando el aceite en la superficie por la diferencia en las densidades
e) Añadimos 4 gotas de NaOH y agitamos de nuevo. Comprobamos que las dos fases no se separaron. (Emulsión estable)
Cuestionario 1. ¿A qué llamamos emulsión de agua y aceite? Una emulsión se puede definir como una preparación compuesta a base de dos líquidos inmiscibles de los cuales uno está distribuido en el otro en forma de pequeñas gotas estabilizadas por un tercer componente, el agente emulsionante. Las fases de una emulsión reciben el nombre de fase acuosa y fase oleosa. Se conoce como fase externa, continua o dispersante a aquella que se encuentra alrededor de las gotículas de fase interna, discontinua o dispersa. Se dice que las emulsiones tienen un tercer componente conocido como agente emulsificante, cuya función es mantener la estabilidad de la emulsión y evitar que los dos líquidos se separen. Las emulsiones agua en aceite o acuo-oleosas (Ag/Ac): son aquellas en las que la fase interna es agua y se encuentra en forma de gotas rodeadas por la fase oleosa.
2. ¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite transcurridos unos minutos de reposo? ¿A qué se debe este fenómeno? Luego de unos minutos de reposo notamos que el aceite sube y el agua se encuentra abajo, esto debido a la diferencia de densidades entre los compuestos.
Conclusiones
En la preparación de un jabón, debe observarse la formación de cristales pequeños homogéneos y blancos, si en cambio se aprecia una masa gelatinosa esto nos indica que no se produjo la reacción de saponificación
Los lípidos son insolubles en agua. Cuando se agitan fuertemente en ella se dividen en pequeñísimas gotas formando una emulsión de aspecto lechoso, que es transitoria, pues desaparece en reposo por reagrupación de las gotitas de grasa en una capa que, por su menor densidad, se sitúa sobre el agua. Por el contrario, las grasas son solubles en disolventes orgánicos, como el éter, cloroformo, etc.
Las grasas reaccionan en caliente con el hidróxido sódico o potásico descomponiéndose en los dos elementos que las integran: glicerina y ácidos grasos. Éstos se combinan con los iones sodio o potasio del hidróxido para dar jabones, que son en consecuencia las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos
El aceite es soluble en compuestos apolares como el cloroformo e insoluble en compuestos polares, como el agua.
Recomendaciones
Durante la elaboración de jabón, es importante que la agitación de la masa sea constante y con fuerza, ya que tiende a endurecerse es por ello que es importante mantener esta masa a muy altas temperaturas.
Al momento de realizar la filtración, sujetar bien la tela a fin de que esta no resbale y evitar que se pierda jabón.
Se recomienda el uso de lentes.
Bibliografía
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F. A. Carey. “Química Orgánica”. Editorial Mc Graw Hill. 3ra Edición, 1999.
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Jorge L. Breña Oré Enrique F. Neira Montoya Cristina Viza Llenque “Química Orgánica III ”,1era Edición, 2012. Editorial Universitaria de la Universidad Nacional De Ingeniería. Aceites y Grasas pág. 72
Internet
http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/cursos/anteriores/medio_sup erior/dgapa_tere/material/04_cosmeto/archivos/Emulsiones-ENP.pdf
http://www.ecured.cu/index.php/Saponificaci%C3%B3n
http://quimica-explicada.blogspot.com/2010/07/saponificacion-reaccionquimica-del.html
