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1 DRAFT EXPERIMENTO 10 SÍNTESIS DE JABÓN Fecha: Sección de laboratorio: Nombre del estudiante: Grupo #: Preguntas de preparación para el laboratorio. Después de leer cuidadosamente el experimento, conteste las siguientes preguntas. 1. Qué es saponificación? 2. Diga los nombres de los productos de la saponificación? 3. Diga las sustancias químicas que se usan para preparar el jabón? 4. Qué tiempo hay que dejar reflujando la mezcla y para qué se utiliza el aparato de reflujo? 5. Qué grupo funcional está presente en los jabones? 6. Cuál es el propósito de añadir etanol en una mezcla de una base y una grasa en la fabricación de jabón? 1

2 7. En los siguientes espacios, coloque un dibujo o foto del equipo de laboratorio mencionado e indique su uso. 1. Equipo de reflujo 2. Manteca Crisco Uso Uso 3. Bomba de vacío 4. Embudo Buchner Uso Uso 5. Vaso precipitado o Beaker 400 ml 6. Hidróxido de sodio Uso Uso 2

3 Experimento 10: Síntesis de Jabón OBJETIVOS 1. Preparar jabón a través de la saponificación de grasa o aceite. 2. Observar el efecto del ph, nivel de espuma y dureza del agua en el jabón. 3. Cantidad de gramos de jabón sintetizado Preparación de jabón (Saponificación) La fabricación del jabón es una de las síntesis químicas más antiguas. Proviene del tiempo en que las tribus germanas de la época de Cesar hervían sebo de cabra con potasa. Obteniendo el jabón por lixiviación de las cenizas de leña. En esta época efectuaban la misma reacción química que la que realizan los fabricantes de jabón modernos a gran escala. Los jabones son sales de sodio o de potasio que resultan de la reacción con ácidos grasos. La hidrólisis de grasa o aceite a partir de una base o álcalis llamada hidróxido de sodio se le llama saponificación. La sal resultante de este proceso se le llama jabón. El otro producto de la síntesis del jabón es el glicerol o glicerina que es soluble en agua. Acido esteárico + Hidróxido de sodio Estearato de sodio + glicerina Las sales de sodio de ácidos carboxílicos de cadenas largas son los tres jabones más comunes: 3

4 Hay dos tipos de jabones: duros y suaves. Los jabones duros se fabrican con aceites y grasas que contienen un elevado porcentaje de ácidos saturados que se saponifican con hidróxido de sodio. En cambio, los jabones blandos o suaves son jabones semifluidos que se producen con aceite de lino, aceite de semilla de algodón y aceite de pescado, los cuales se saponifican con hidróxido de potasio. Hay reacciones que no ocurren a temperatura ambiente y necesitan de un catalizador calor para poder llevar a cabo la misma. El aparato reflujo permite que ocurra la reacción de saponificación de la grasa con la base y evita la evaporación de los productos formados. Equipo de reflujo para la síntesis de jabón A. Propiedades de los jabones y detergentes El jabón corriente es simplemente una mezcla de sales sódicas provenientes de sus respectivos ácidos grasos constituidos por cadenas largas. Se considera una mezcla por la composición misma de la grasa. Los ácidos grasos que se requieren para la fabricación del jabón se obtienen de grasa animal (manteca y sebo), mientras que los de grasa vegetal se obtienen del aceite de coco, oliva, palma y soya. Éste puede variar en su composición y en el método de su procesamiento. Por ejemplo, el jabón de castilla se elabora a partir del aceite de oliva. El jabón blando se elabora a partir de la sal de potasio en vez de la sal de sodio. Sin embargo, químicamente hacen la misma función limpiadora. 4

5 El jabón puede ser biodegradado por microorganismos para convertirlo en CO2 y agua. Pero tiene la desventaja de que no es tan efectivo como limpiador en aguas dura. El agua dura contiene iones de magnesio, calcio y hierro que reaccionan con el jabón formando carboxilatos de calcio, magnesio y hierro insolubles. Cuando esta situación ocurre se está perdiendo jabón y se necesita más jabón para poder alcanzar una limpieza efectiva. La palabra detergente proviene del latín detergere que significa quitar. Los detergentes son jabones sintéticos que se fabrican a partir de las sales de los ácidos bencenofulfónicos. Estas sales contienen grupos sulfonatos que no provocan la precipitación de los iones del agua dura. Efecto de la dureza del agua en el jabón y el detergente: El agua dura por lo general contiene iones Fe 3+, Ca 2+ y/o Mg 2+ que desplazan al ion Na + de los jabones provocando o y formando un precipitado en las tinas de los baños. Los detergentes, al igual que los jabones, tienen un grupo polar (hidrofílica) y un grupo no polar (hidrofobica) de cadena larga que forman grupos de moléculas llamadas micelas. Las micelas son la que tienen las propiedad de quitar o limpiar el sucio que es eliminado junto al jabón durante el enjuague. Figura 2-Micela 5

6 PROCEDIMIE TO EXPERIME TAL Y RESULTADOS A medida que vaya leyendo el procedimiento, escriba los materiales y equipos a utilizar. Materiales y equipos: Parte I- Síntesis de jabón 1- Añada 10 ml de etanol o alcohol etílico al 95%, 10 ml de H2O y 3.0 g de NaOH en un matraz de fondo redondo con capacidad de 100 ml. Luego, agite de forma circular. Coloque un embudo de boca ancha que permita añadir 3.0 gramos de grasa vegetal y agite suavemente hasta que se disuelva la grasa. 2- Coloque el matraz a un condensador y sujételo de forma vertical con grapas de metal. Luego, colóquele una manga para la entrada de agua en la parte inferior del condensador y otra para la salida del agua en la parte superior. 3- Coloque el balón de 100ml encima de una manta eléctrica de calentamiento conectada a un regulador de corriente o reóstato. Inicie la técnica de reflujo o proceso de reflujo por un periodo de 30 minutos. El tiempo de reflujo se tomará cuando se deposite o caiga la primera gota en el seno del líquido. 4- Mientras se lleva a cabo el proceso de reflujo prepare una solución saturada de cloruro de sodio (sal muera). Pese 15 gramos de NaCl en una balanza y disuélvalo en 50.0 ml de agua destilada un envase con capacidad de 150 ml. Si desea darle color y fragancia al jabón, puede aplicarlo a esta solución. 5- Después de haber reflujado el jabón, deje que se enfríe por unos dos minutos y luego vierta el contenido en el vaso que preparó la solución de sal muera. 6- Introduzca el vaso en otro que contenga un baño con hielo. Utilizando un agitador de vidrio, raspe las paredes del vaso para provocar la mayor presencia o precipitación del jabón. 6

7 7- Pese un papel de filtro y anote el resultado. Luego, coloque el papel de filtro en un embudo Buchner y filtre el precipitado de jabón obtenido en el paso anterior utilizando una bomba de vacío y el embudo. 8- Determine la cantidad de jabón obtenida en la síntesis utilizando una balanza analítica. Parte II- Pruebas de la síntesis del jabón A- Prueba de ph Coloque en un vaso precipitado o beaker 0.35 gramos de jabón que ha sido sintetizado y disuélvelo en 25 ml de agua destilada. Empleando una cinta de papel indicador, coloque uno o dos gotas de la solución en la cinta de ph. Determine el ph y anote el resultado. B- Prueba sobre el nivel de espuma Coloque en un tubo de ensayo 5 ml de la muestra preparada en la parte A. Agite la solución en el tubo de ensayo para formar espuma. Luego deje reposar la misma por 30 segundos. Observe el nivel de espuma y anote los resultados. C- Prueba de la dureza del agua Coloque en tres tubos de ensayo 5 ml de la solución al preparada en la parte A. Al primer tubo, añada 20 gotas de una solución al 1% de FeCl3. Al segundo tubo, añada 20 gotas de CaCl2 y, al tercero añada 20 gotas de MgCl2. Luego, tápelos con un tapón de gomas y agítelos por 10 segundos. Luego, deje reposar la solución por 30 segundos. Observe el nivel de espuma y anote los resultados. Parte III- Cantidad sintetizada de jabón A- Cuidadosamente empleando una espátula retire el jabón sintetizado levantando el papel de filtro junto al jabón y por diferencias de peso obtenga los gramos de jabón sintetizado. 7

8 HOJA DE REPORTE EXPERIME TO o SÍ TESIS DE JABÓ Fecha: Título de Experimento: Objetivos del Experimento: Descripción del experimento: 8

9 EXPERIME TO 10- DATOS Y CÁLCULOS Partes I- Síntesis de jabón Escriba los nombres de los reactivos y producto en la síntesis de jabón Reactivos Productos Partes II- Pruebas de la síntesis del jabón PRODUCTO ph Nivel de espuma % Espuma FeCl3 % Espuma CaCl2 % Espuma MgCl2 JABÓN Parte III- Cantidad sintetizada de jabón PRODUCTO Peso papel vacio Peso papel + Gramos jabón experimentales Gramos jabón experimentales Jabón 9

10 PREGU TA PARA REFLEXIÓ 1) Diga cuál es el propósito de llevar a cabo la síntesis de jabón en un aparato de reflujo? Conclusión: 10

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