QUÍMICA DE LOS LÍPIDOS

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Arturo Núñez Medina
hace 6 años
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1 QUÍMICA DE LS LÍPIDS En las grasas naturales el glicerol puede estar unido a tres ácidos grasos iguales o a dos o tres combinaciones de diferentes de ácidos grasos saturados o con diferentes grados de instauración. Por ésta razón los lípidos se estudian atendiendo algunas de sus propiedades generales que representan el promedio de las características derivadas de la composición de la grasa objeto de estudio. Entre las propiedades generales más importantes se consideran: el número de saponificación, el índice de acidez y el índice de yodo. En el laboratorio determinaremos éstos tres índices. Con el fin de comprender su significado iniciaremos entendiendo algunos conceptos fundamentales.. NÚMER DE SAPNIFICACIÓN: También llamado Índice de Saponificación I.S.: representa el numero de miligramos de KH necesarios para reaccionar (saponificar) completamente un gramo de grasa o de aceite. I.S. = miligramos de KH o NaH que reaccionan Un gramo de gras o aceite = mg KH g de grasa o aceite El proceso de la saponificaciòn comprende la siguiente reacción global: H Grasa o aceite KH(exceso) Glicerol Sal (jabón) KH(sin reaccionar) etanol etoxido de sodio Para comprender el proceso vamos a considerar dos reacciones: la que ocurre solamente por por la interacción del hidróxido de potasio y del etanol (éste proceso se denomina experimentalmente: correr un blanco de reactivos) y la reacción que se presenta cuando a los reactivos anteriores les incorporamos la grasa o el aceite (saponificación).. Blanco de reactivos: La reacción comprende una muy débil interacción entre el alcohol (debido a su carácter de ácido débil) y la base fuerte, produciendo un alcòxido, en éste caso el etòxido de potasio, - K. Tengamos en cuenta que en éste proceso no interviene la grasa o el aceite: K H H calor KH(sin reaccionar) CH CH - K ( - K ) H Hidroxido de potasio (en exceso) H calor Hidròxido de potasio sin reaccionar etoxido de potasio etanol sin reaccionar Reacciòn que representa el proceso en el blanco de reactivos

2 La cantidad de KH que reacciona con el alcohol, es muy pequeña y el equilibrio se desplaza a la izquierda, en consecuencia el KH sin reaccionar, será equivalente al KH inicialmente agregado, puesto que la acidez del alcohol es muy baja y el equilibrio se favorece más a la izquierda de la reacción que a la derecha. También puede haber pérdidas de KH, durante el proceso. Un alto porcentaje de KH permanece sin reaccionar y para cuantificarlo podemos realizar una valoración con un ácido fuerte como el ácido sulfúrico. A continuación se muestran los montajes para el proceso: *etanol ( ml) *KH etanòlico en exceso ( ml) min en ebulliciòn *etoxido de potasio *etanol *KH sin reaccionar Antes de la reacciòn (colocar todos los reactivos en el balòn y despuès insertar el refrigerante) Despuès de la reacciòn (dejar que enfrie sin destapar). (Dejar conectada la entrada del agua). Esquema del proceso para trabajar el blanco de reactivos. Saponificaciòn: cuando queremos saponificar en el laboratorio una grasa o un aceite, debemos seguir los pasos siguientes:. Utilizamos un balón de fondo redondo y en éste, colocamos: gotas de aceite (equivalen aproximadamente a g) Adicionamos un solvente, en éste caso utilizaremos ml de etanol, agitamos fuertemente Agregamos ml de hidróxido de potasio etanólico, M(con ésta cantidad estamos agregando un exceso, de tal manera que al finalizar el proceso de saponificación tendremos una cantidad de KH sin reaccionar). Finalmente adicionamos unas piedras de ebullición.. Procedemos a fijar el balón a un soporte metálico, por medio de una pinza apropiada. Adaptamos a la boca del balón un refrigerante, que también aseguramos con una pinza.. Verificamos que el sistema no presente fugas y conectamos las mangueras del refrigerante, para el ingreso y, que actuará como medio de enfriamiento.. A continuación iniciamos el calentamiento, contando minutos desde el momento que inicie la ebullición en el balón.

3 El montaje del equipo se relaciona a continuación: * aceite ( gotas) *etanol ( ml) *KH etanòlico en exceso ( ml) min en ebulliciòn *glicerol *sal o jabòn *etoxido de potasio *etanol *KH sin reaccionar Antes de la reacciòn (colocar todos los reactivos en el balòn y despuès insertar el refrigerante) Despuès de la reacciòn (dejar que enfrie sin destapar). (Dejar conectada la entrada del agua). La reacción quìmica es: H C- HC- K H H C- (en exceso) calor H HC - H HC - H HC - H Glicerol K linoleato de potasio (sal o jabòn) K H - K Hidroxido de potasio (sin reaccionar) etoxido de potasio Desarrollados los experimentos para blanco de reactivos y para el proceso de saponificación, debemos cuantificar la cantidad de KH que no reaccionó, para que al compararla con la cantidad de KH inicialmente presente, podamos calcular el KH, que reaccionó. Para éste fin, realizamos el proceso de titilación. Los pasos son los siguientes: Dejar enfriar los productos obtenidos en blanco de reactivos y en el proceso de saponificación.

4 Adicionar a cada balón de reacción a gotas de fenoftaleina (recordemos que éste es un indicador que en medio básico se torna de color rosado). Titular con HS (,M) hasta el punto de equivalencia (cambio a del indicador a incoloro). Registrar el volumen de ácido gastado en la titilación, en el caso del blanco de reactivos lo llamaremos Vb y para la saponificación, Vs. Antes de la titulaciòn Despuès de la titulaciòn H S,M Volùmen de H S gastado en la titulaciòn Vb o Vs Vb*M= moles de àcido Vs*M = moles de àcido Producto del blanco de reactivos o de la saponificaciòn con fenoftaleina CNTIENE UN EXCES DE KH Producto valorado. En el punto de equivalencia: moles de àcido = moles de KH, sin reaccionar en el blanco de reactivos = moles disponibles para reaccionar con la grasa o aceite = n(t). Las mismas consideraciones para el proceso de saponificaciòn: Si Vs = volùmen de àcido gastado en la titulaciòn, despuès de la saponificaciòn, Vs*M = moles de àcido = moles de base sin reaccionar con la grasa = n(sin reaccionar). Vb*M - Vs*M = moles que reaccionaron (o saponificaron) con la grasasa o aceite = nb n(t) - n = nb. Convertir las moles a gramos y luego a miligramos y expresarlas por gramo de grasa o de aceite, para obtener el indice de saponificaciòn.. INDICE DE ACIDEZ, I.A: Representa los miligramos de KH que pueden reaccionar con los ácidos grasos libres, presentes en un gramo de grasa o aceite. I.A = miligramos de KH que reaccionan con los àcidos grasos libres = gramo de grasa o de aceite mg KH g Las grasas y los aceites se van hidrolizando lentamente en presencia del agua contenida en la atmósfera, produciendo ácidos grasos libres.

5 H C- HC- H C- H H agua presente en el medio (aire, recipiente...) linoleina (aceite) HC - H HC - H H H C- HC- HC - H H C- glicerol àcido linoleico (èste es el àcido graso que se determina por titulaciòn) linoleina sin hidrolizar Reacciòn de hidròlisis de un aceite Estos ácidos grasos libres se encuentran adheridos a las grasas o a las superficies de los aceites y nos permiten predecir con cierta aproximación que tan fresco o que tan reposado es un aceite, con el fin de tomar decisiones para su utilización en los diferentes procesos. Los ácidos en general los podemos cuantificar mediante una titulación ácido-base. En el laboratorio seguiremos el procedimiento siguiente, para cuantificar los ácidos grasos libres: Colocar en un erlenmeyer treinta gotas de aceite Adicionar ml de etanol, agitar fuertemente. Adicionar dos gotas de fenolftaleina, observar la coloración Titular con KH,M. Registrar el volumen de KH utilizado en la titulación.

6 gotas de aceite. Este contiene los àcidos grasos libres, generados por el proceso de hidròlisis ml de etanol gotas de fenolftaleina Volumen de KH gastado en la titulaciòn = Vb KH,M Consideraciones para el càlculo del ìndice de acidez: En el punto de equivalencia: moles de base = moles de acidos grasos libres. Son las moles de KH, necesarias para reaccionar con los àcidos grasos libres Vb*M = moles de base Convertir las moles de base en gramos y luego en miligramos calcular las moles por gramo de grasa o aceite, con el fin de encontrar el ìndice de acidez. 6

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