3.2 Robust Clustering by CoRe Learning
3.2.2 Relationship with Other Models
I.
OBJETIVOS:
Saponifica una grasa formando jabón y glicerina identificando los ácidos grasos de origen y correlacionando dichos conceptos con procesos fisiológicos del cuerpo humano.
II.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
El jabón es el resultado de la reacción química entre un álcali (generalmente hidróxido de sodio o de potasio) y algún ácido graso; esta reacción se denomina saponificación. El ácido graso puede ser de origen vegetal o animal, por ejemplo, manteca de cerdo o aceite de coco. El jabón es soluble en agua y por sus propiedades tensioactivas sirve comúnmente para lavar.
Tradicionalmente es un material sólido. En realidad la forma sólida es el compuesto "seco" o sin el agua que está involucrada durante la reacción mediante la cual se obtiene el jabón y la forma líquida es el jabón "disuelto" en agua, en este caso su consistencia puede ser muy viscosa o muy fluida.
Tanto las grasas como los aceites son ésteres de ácidos grasos y glicerol; la reacción de éstos con un álcali (base) se considera una saponificación, produciendo glicerol y sales de ácidos grasos, las cuales se llaman jabones:
MA129 Guía de Prácticas - Química Orgánica
30 SEMESTRE 2014-II
Las sales sódicas de los ácidos grasos se llaman “jabones duros”, mientras que las de potasio son “jabones blandos”. Los jabones que se emplean para el uso diario son sódicos. Cuando se añaden jabones sódicos o potásicos a un agua dura (es decir que el agua contiene sales de calcio y magnesio), los iones Ca+2 y Mg+2 sustituyen a los iones Na+ o K+ para formar jabones insolubles de calcio y magnesio que precipitan en forma de grumos:
2 R-COO-Na+ + Ca+2 Ca(R-COO)2 + 2 Na+
Desde el punto de vista químico, los jabones se caracterizan por poseer una larga cadena hidrocarbonada, hidrofóbica; unida a una función hidrofílica, el anión carboxílato; esta combinación hace que los jabones tengan propiedades emulsificantes y humectantes, los que los convierten en poderosos agentes de limpieza.
Figura 1: Representación de una molécula de jabón
La acción de los jabones en la remoción de grasa y aceite se explica considerando que las partes hidrofóbicas disuelven a las partículas de grasa, la cual es desalojada del material textil o de la piel; entonces las partículas grasas quedan suspendidas en el líquido rodeadas por las moléculas de jabón cuyos extremos son atraídos por las moléculas de agua.
MA129 Guía de Prácticas - Química Orgánica
31 SEMESTRE 2014-II
Un detergente es una sustancia tensioactiva y anfipática que tiene la propiedad química de disolver la suciedad o las impurezas de un objeto sin corroerlo.
En el presente experimento, se obtendrá un jabón a partir de una pequeña cantidad de aceite vegetal o grasa con hidróxido de sodio al 40%. Para ahorrar tiempo, la mezcla debe hervirse tan intensamente como sea posible, hasta eliminar completamente el agua. Aunque esto puede ser peligroso debido a que la mezcla puede salpicar, el experimento resultará sin mayor riesgo si se guardan las debidas precauciones.
III.
RECURSOS MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS:
Materiales:
• Termómetro • 1 vaso 600 ml • Soporte universal
• 1 vaso 50 ml • 1 probeta 50 ml • Bagueta
• 1 vaso 250 ml • Plancha de calentamiento • Balanza
Reactivos:
• Manteca tropical • Alcohol 96o
• Solución de NaOH al 50 % • EDTA disuelto (0.6 mg en 5 mL)
• Azúcar (solución saturada 38g/100mL) • Glicerina
• Agua • Papel tornasol
• Ácido cítrico • Colorante vegetal
IV.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. En un vaso de 250 mL Calentar 25 g de la grasa o aceite en un baño maría (a una temperatura de 60ºC – 70ºC) hasta fusión total.
2. Luego agregar 8 mL de NaOH al 50% manteniendo la temperatura a 72ºC con agitación constante por 15 minutos hasta saponificación completa (coloración blanquecina), no debe salir espuma. Use una bagueta de unos 20 cm para que
!
Por grupos pueden traer de manera opcional alguna esencia para dar aroma al jabón y un molde.
MA129 Guía de Prácticas - Química Orgánica
32 SEMESTRE 2014-II
las manos queden lejos de la boca del vaso. ¡NO ACERQUE LA CARA AL
VASO: A PESAR DE LAS PRECAUCIONES, LA MEZCLA PUEDE SALPICAR!
3. Durante el proceso de calentamiento agregar el alcohol en porciones pequeñas hasta llegar a 20 mL. evitando la formación de espuma (con agitación lenta pero constante y verificando que la temperatura no sobrepase los 72ºC.) y luego agregar 5 mL de la solución de EDTA.
4. Regule el pH de la solución entre 7 – 7.5 con la adición de 0.5 g de ácido cítrico y verificando la neutralización del jabón con el uso de un papel indicador.
5. Agregar 7 mL de solución saturada de azúcar al jabón preparado.
6. Retirar del fuego, adicionar los aditivos como: 1 gota de colorante (soluble en agua),10 gotas de glicerina y 2 gotas de los aceites esenciales y/o esencias hasta obtener el aroma deseado.
7. Colocar en moldes y dejar enfriar.
TAREA PREVIA
• Elabora un diagrama indicando el procedimiento a seguir. Señala donde están los resultados que buscas, recuerda que todos los resultados deben ser mostrados al profesor.
INVESTIGACIÓN PREVIA (Preparación para la Evaluación
de Entrada)
1. ¿Qué es un jabón? ¿Cómo actúa? ¿Cuál es su estructura química? 2. ¿Qué es un detergente? ¿Cómo actúa? ¿Cuál es su estructura química?
3. ¿Son las reacciones de saponificación y esterificación lo mismo? ¿En qué se diferencian?
4. ¿Qué es el EDTA y para qué sirve? ¿Por qué se usa en el presente experimento? 5. ¿Por qué en uno de los últimos pasos de experimento se debe “neutralizar” la
preparación? Fundamente.
6. ¿Qué es una micela? ¿Qué son las sales biliares? La reacción que se va a desarrollar en el presente experimento, ¿ocurre también en el cuerpo humano? Investigue.
MA129 Guía de Prácticas - Química Orgánica
33 SEMESTRE 2014-II