LABORATORIO SAPONIFICACION

LABORATORIO:

SAPONIFICACIÓN - PREPARACIÓN DE UN JABÓN

OBJETIVOS

Aplicar los principios químicos teóricos para la obtención de un jabón en el laboratorio.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Bajo el nombre de Lípidos (del griego lipos, que significa grasa) se estudian varios grupos de sustancias que son insolubles en agua y que se encuentran en las células de animales y vegetales, de las cuales se pueden extraer con disolventes orgánicos de poca polaridad como el éter y el cloroformo. Estos grupos de sustancias son los esteroides, los terpenos y las grasas propiamente dichas. Las grasas son productos de la esterificación de ácidos carboxílicos de cadena recta con instauración o sin ella. En la mayoría de las grasas el alcohol es el glicerol, por lo cual se conoce también con el nombre de glicéridos; en otros casos el alcohol es diferente pero de alto peso molecular y se tiene entonces las ceras. Cuando las grasas son liquidas debido a la presencia de ácido insaturados, se tienen los aceites vegetales, diferentes de los aceites minerales que son hidrocarburos o mezclas de estos.

Estructura de las grasas.

Cuando un ácido carboxílico reacciona con un alcohol se obtiene un éster; esta reacción se conoce con el nombre de esterificación.

Si la esterificación ocurre entre el glicerol y un ácido graso de alto peso molecular, se obtiene una grasa. En la naturaleza, las grasas son mezclas de ésteres; así, las grasas de los animales y vegetales se componen principalmente de tres ésteres: la estearina, la oleína y la palmitina, derivados respectivamente de los ácidos; esteárico u octadecanoico, oleico u octadequenoico y palmitito u exadecanoico.

Reacción de formación de una grasa

Las grasas pueden ser simples cuando los tres radicales provienen de un mismo ácido, como en los ejemplos anteriores, y compuestas o mixtas cuando los radicales provienen de ácidos diferentes. Además de los ácidos grasos antes mencionados, existen otros que entran en la composición de las grasas; los más comunes son:

Hasta el pelargónico se encuentran en la mantequilla, hasta el mirístico en el aceite de coco, el cerótico en la cera de abejas y en la grasa de lana (lanolina), el lignocérico en el cerebro y el araquídico en el aceite de cacahuete. Los ácido grasos no saturados mas comunes son: palmitoleico, oleico, eleosteárico, linoleico, linolénico, araquidónico, glupanodónico. Los ácidos no saturados son todos líquidos, característica que le comunican a las grasas según la proporción en que entran. El ácido oleico y el linoleico

abundan en la grasa animal, y el eleosteárico en los vegetales; el oleico se encuentra en el aceite de oliva, el linoleico en el algodón y el linolénico en el aceite de linaza.

El jabón es un éster metálico que se obtiene al hacer reaccionar un ácido carboxílico con una base fuerte como la sosa, NaOH, o la potasa, KOH, aunque puede prepararse con otros metales. La característica principal del jabón es la presencia de dos zonas de distinta polaridad: la hidrofílica, que es fuertemente atraída por las moléculas de agua y que se localiza en torno al grupo carboxílico, y la zona hidrofóbica, que es poco polar y que se mantiene lejos de las moléculas de agua, ubicada en el extremo más alejado de la cadena hidrocarbonada. Estas grasas (o triglicéridos) sufren una reacción de hidrólisis, iniciada por la base (generalmente hidróxido de sodio), rompiéndose las uniones éster para dar origen a una molécula de glicerol y a tres moléculas de ácidos grasos (ácidos carboxílicos de cadena larga) los cuales, a su vez, reaccionan con más base para dar carboxilatos (sales de sodio o jabón)

R-COOH + NaOH → RCOO-Na+ + H2O

donde R= cadena hidrocarbonada larga

En la industria se prepara el jabón al tratar la grasa con solución de hidróxido de sodio en exceso y en caliente. Después de la reacción, los jabones se precipitan con cloruro de sodio y de la capa acuosa se separa la glicerina por destilación al vació. El jabón que así se obtiene se hierve en agua y se precipita varias veces para eliminar los vestigios de soda cáustica. Para obtener jabones limpiadores se agregan sustancias abrasivas como la arena. Para obtener jabones de baño se agregan perfumes, esencias y sustancias colorantes. Los jabones de sodio son jabones duros y los de potasio son blandos.

Acción detergente de los jabones.

Si se detiene la atención en lo que ocurre cuando se disuelve el jabón en agua, es necesario partir del estudio de las moléculas del jabón y del agua. Las moléculas del agua son polares, lo cual quiere decir que presentan dos polos uno positivo y otro negativo, en tanto que la molécula de jabón es también polar, pero presenta la característica de que el extremo hidrocarbonado funciona como una molécula apolar, es hidrófobo y rechaza el agua, pero es liófilo y atrae las grasas; en cambio el extremo salino es polar y por tanto hidrófilo, porque atrae las moléculas de agua, pero rechaza las grasas y por consiguiente es liófobo.

Reacción de formación de un jabón.

Debido

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