PROYECTO EXPERIMENTAL: PREPARACION DE JABONES. REACCIONES DE SAPONIFICACIÓN DE

GRASAS NATURALES.

Laboratorio de Química Orgánica II

Clave 1412

Grupo 05

Integrantes del equipo:

Valencia Decaro Hector Armando, No. Cuenta: 412014219, Clave 14

Jácome Barragán Fernando, No. Cuenta:

1. Planteamiento del Problema.

Determina el índice de saponificación de una grasa de origen natural (el aceite de oliva, en nuestro caso específico), y en base a éste, calcular la cantidad de lejía de NaOH o de KOH necesaria para saponificar 30 g de grasa y obtener un jabón que tenga pH entre 7 y 8.

2. Antecedentes.

a. Reacción de saponificación (hidrólisis básica de esteres) características, condiciones de reacción y mecanismo.

Químicamente el jabón es una mezcla de las sales de sodio o de potasio de ácidos grasos de cadena larga, producidas por la hidrólisis (saponificación) de una grasa animal o vegetal con un álcali. El proceso de elaboración de jabón involucra la hidrolisis basica o saponificación de una grasa animal o vegetal. Las grasas y los aceites son triglicéridos, es decir triésteres de glicerol con tres ácidos carboxílicos de cadena larga, no ramificada. La diferencia entre las grasas y los aceites es que estos últimos presentan ácidos carboxílicos insaturados.

Hidrólisis básica de ésteres.

Los ésteres se hidrolizan en medios acuosos, bajo catálisis ácida o básica, para rendir ácidos carboxílicos y alcoholes. La hidrólisis básica recibe el nombre de saponificación y transforma ésteres en carboxilatos.

El mecanismo de la hidrolisis básica transcurre en las etapas siguientes:

Etapa 1. Adición nucleófila del agua al carbonilo

Etapa 2. Eliminación de metóxido

Etapa 3. Equilibrio ácido base entre el ácido carboxílico y el metóxido. Este equilibrio muy favorable desplaza los equilbrios anteriores hacia el producto final.

BUSCA LAS CONDICIONES DE REACCION

b. Definición de índice de saponificación y su utilidad.

El índice de saponificación es la cantidad en miligramos de un alcali, específicamente de hidróxido de potasio, que se necesita para saponificar un gramo de determinado aceite o grasa.

Sin embargo, habitualmente en la fabricación de jabones, el alcali que se utiliza es el hidróxido de sodio. Por otra parte, este índice de saponificación varía para cada grasa o aceite en particular. Para conocer estas cantidades habría que realizar complejos cálculos, que se simplifican con las tablas de saponificación.

c. Métodos industriales para la fabricación de jabones de tocador.

La preparación o manufactura del jabón no ha variado mucho, se usan las mismas técnicas que antiguamente, se trata la grasa o aceite con disolución de NaOH al 40%, mediante la reacción conocida como Saponificación, entonces se produce la hidrólisis de los triglicéridos formando ácidos grasos y glicerol o glicerina los ácidos se convierten en sales en presencia de una base.

d. Composición de los aceites y grasas utilizados en la elaboración de jabones: aceite de coco, palma, oliva, almendras, cebo de res, manteca de cerdo, etc.

BUSCA UNA TABLA PITERA DE COMPOSICION DE ACEITES.

e. Características de las lejías utilizadas en la industria de jabones.

f. Aditivos para jabones: colorantes, esencias, emulsiones, etc.

g. Normas oficiales para la elaboración y aceptación de un jabón de tocador.

3. Ecuación de la reacción efectuada.

4. Control de Reactantes.

Nombre químico

de la sustancia

Acido Oleico

(principalmente)

Hidróxido de

Sodio

Acido Clorhídrico

Papel que

desempeña en

la reacción

Sustrato Reactivo

Inorgánico

Reactivo

Inorgánico

(Titulante)

Estructura (si es

orgánico) ó

formula

condensada (si

es inorgánico)

COOH-(CH2)7-

CH=CH-(CH2)7-

CH3

NaOH HCl

Peso molecular 282 g/mol 40 g/mol 36.46 g/mol

Concentración

(en caso de estar

en solución)

- - 0.2 N

Propiedades

físicas

(punto de fusión ó

de ebullición,

densidad,

solubilidad)

Densidad 0,895

g/cm3

P.f. 15 °C

P.e. 360 °C

Insoluble en agua

Densidad 2.1

g/cm3

P.f. 310 °C

P.e. 1390 °C

Soluble en agua

Densidad 1.19

g/cm3

P.f. -26 °C

P.e. 48 °C

Soluble en agua

C No es corrosivo. Corrosivo. Corrosivo.

R Agentes

oxidantes fuertes,

aluminio.

Reacción violenta

con ácidos y

compuestos

halogenados

organicos.

Con agentes

oxidantes genera

cloro, el cual es

muy peligroso.

E No hay riesgo. Se generan gases

inflamables al

ponerse en

contacto con

algunos metales.

Se produce gas

inflamable cuando

se encuentra en

contacto con

metales.

T No son de esperar

características

peligrosas.

Irritante y

corrosivo de

tejidos.

Irritante y

corrosivo de

tejidos.

I Poco Inflamable. No Inflamable. No Inflamable.

5. Procedimientos Experimentales.

6. Determinación del índice de saponificación.

7. Resultados.a. Datos experimentales: cantidad y moles de álcali utilizadas en la

preparación de la lejía usada para obtener el jabón, incluir el

cálculo. Cantidad de agua que se utilizó para preparar la lejía y cantidad de etanol utilizada en la preparación del jabón.

b. Propiedades del jabón obtenido: apariencia, dureza, consistencia, sensación al tacto, cantidad de espuma que forma en disolución acuosa, tamaño de las burbujas. Incluir fotografía si es posible.

c. Tabla de resultados.

GRASA O ACEITE

I.S. LEJÍA CANTIDAD DE ETANOL

TIEMPO DE REACCIÓN

pH DEL JABÓN

VOL. DE ESPUMA

SENSACION AL TACTO

CONSISTENCIA

TAMAÑO DE BURBUJA

De Olivo 0.1024 NaOH 90 mL 40 min 8 poca Viscoso Solida, viscosa

pequeña

De Almendra

0.139 NaOH 90 mL 40 min 8 mucha Grasosa Viscosa pequeña

De Risino 0.201 NaOH 85 mL 40 min 8 poca viscoso Líquido Pequeña

De Coco 0.25 NaOH 80 mL 35 min 8 mucha viscoso solido Pequeña

De Res 0.1599 NaOH 90 mL 40 min 8 mucha graso solido Pequeña

De Cerdo NaOH 90 mL 25 min 8 mucha graso solido Pequeña

8. Análisis de Resultados.

Mediante los resultados obtenidos y el análisis de los mismos con respecto a los ácidos grasos correspondientes a cada grasa/aceite, llegamos a la conclusión de que a mayor porcentaje de ácidos grasos insaturados se obtendrá un jabón más blando, menos consistente y más soluble en agua.

Por lo tanto, los aceites más utilizados para realizar una saponificación son aquellos que tengan una minoría en la presencia de ácidos grasos insaturados, tales como el aceite de palma, la manteca de cerdo y la grasa de res.

9. Cuestionario.

1) ¿Cómo se determina la cantidad de base que se deberá usar para saponificar una grasa o aceite?

Mediante la determinación del índice de saponificación, el cual nos arrojaría como resultado los g de álcali necesarios por cada g de aceite utilizado.

2) ¿Para qué se utiliza el etanol en la reacción de saponificación de la grasa?

Es el disolvente, hace que la mezcla sea homogénea y a que se dé pie a la reacción.

3) ¿Por qué la temperatura de reacción de la saponificación no debe pasar el límite de 75 °C?

Porque 75° C es la temperatura a la cual el etanol se evapora y si evaporamos etanol, interrumpimos la reacción.

4) ¿Cómo determina prácticamente que la reacción de saponificación ha terminado?

Tomado una pequeña muestra de la mezcla de reacción y agregándole agua; hasa que no se observe un sobrenadante aceitoso. De igual forma con detectar etanol por medio del olfato, cuando notamos la ausencia de la evaporación del etanol, sabemos que reacción de saponificación ha terminado.

5) ¿Mediante qué pruebas puede usted verificar que el jabón obtenido es adecuado para su uso?

Con pruebas del pH, el pH es una propiedad que podemos modificar agregando una especie ácido (HCl, por ejemplo) para acidular o una base para disminuir la acidez del jabón.

6) ¿El pH del jabón preparado (medición inicial) fue diferente al pH del jabón comercial? Si la respuesta es afirmativa, ¿qué tan grande fue esta diferencia y a que lo atribuye? Si no hubo diferencia ¿a qué se debe?

No, el pH de nuestro jabón fue el recomendado de forma comercial (8.

10. Explique la importancia de determinar correctamente el índice de saponificación en la preparación de un jabón.

En la elaboración de jabón es muy importante para conseguir la máxima calidad, una buena calibración de las cantidades de aceites y lejía a utilizar. Un exceso de aceite puede hacer el jabón blando y aceitoso, en cambio un exceso de lejía produce un exceso de alcalinidad (en el caso de usar NaOH ó KOH) en el jabón siendo perjudicial para la piel.

11. ¿Qué diferencias encuentra entre los distintos productos obtenidos al variar las grasas o aceites?

Con lo realizado en el laboratorio, se espera que con grasas animales los jabones sean más duros que los que contienen en su preparación grasas vegetales.

10. Bibliografía.