Obtención de jabón ( lípidos 2.0 )

¿Qué es el jabón? 

El jabón es un producto que sirve para la higiene personal y para lavar determinados objetos. Se puede encontrar en pastilla, en polvo, en crema o en líquido.

El jabón generalmente son sales sódicas o potásicas resultadas de la reacción química entre un álcali (generalmente hidóxido de sodio o 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 detersivas ( de detergente ), 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.

Material:
-Vaso de precipitaciones.
-Varilla de vidrio.
-Pipeta.
-Pinza de madera.
-Bombona.
-Aceite de oliva.
-Etanol.
-NaCl.
-NaOH.
-ClNa.

Procedimiento:
Lo primero que hicimos fue llenar un cuarto del vaso de precipitaciones y ponerlo a hervir. Luego tomamos un vaso de precipitaciones  de menor tamaño ( que se pudiera introducir enel otro vaso con el agua ) para poner 20cc de aceite de oliva, y a este añadirle 12 cc de etanol y 20cc de disolución de NaOH. Trás tener esta "mezcla" colocamos el vaso de precipitaciones dentro del otro vaso con el agua ya hervida y lo dejamos al fuego durante 30 minutos al baño maría mientras lo revolvemos con una varilla de vidrio. En esos 30 minutos, le ibamos añadiendo un chorrito de agua para que la mezcla no se pusiera muy dura. Trascurridos los 30 minutos retiramos el vaso de precipitaciones ( el que contiene la mezcla ) del fuego ( lo sacamos del vaso de agua ) y le añadimos una mezcla de agua saturada con ClNa. Trás agitar esto lo dejamos reposar todo el día ( proceso llamado salado ).


CUESTIONES:

1.- Escribe la reacción de saponificación entre el ácido palmítico y la sosa. Haz lo mismo con el ácido oleico y la sosa.
CH3 - ( CH2 )14  - COOH  +  NaOH -----> CH3 - ( CH2 )14 -COONa
Ácido graso + álcali -----> Jabón + H2O
CH3 - ( CH2 )7 + CH  -----> CH - ( CH2 )7 - COOH

2.- ¿Por qué limpia el jabón ?

Lo que confiere al jabón su peculiar habilidad para limpiar la ropa es que sus moléculas tienen doble personalidad: un extremo huye del agua -es hidrófobo- y tiende a unirse a la grasa, mientras que el otro es hidrófilo, le encanta el agua. Obviamente el efecto "tirón" del lado hidrófilo debe ser mayor para poder arrancar la suciedad.

3.- ¿ Por qué es imposible hacer jabón usando lípidos insaponificables ?

Los lípidos insaponificables son una clase de lípidos que no se hidrolizan en presencia de hidróxidos.

Como no tienen una cadena  y no dan lugar a sales de ácidos grasos no pueden dar lugar al jabón. Son los lípidos saponificables  son los lípidos que contienen ácidos grasos en su molécula y producen reacciones químicas de saponificación (  proceso químico por el cual un cuerpo graso, unido a un álcali y agua, da como resultado jabón ).

4.- ¿ Para qué se añade la sal una vez hecho el jabón ?

Para separar el jabón de la glicerina formada y del exceso de hidróxido de sodio.

5.- ¿ Por qué se añade alcohol a la mezcla de aceite y sosa ?

Para que la sosa y el aceite se emulsionen mejor.
Una emulsión es una mezcla de dos líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. Un líquido (la fase dispersa) es despersado en otro (la fase continua o fase dispersante).

Reconocimiento de lípidos

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría biomoléculas) que están constituidas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida por oxígeno. También pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Debido a su estructura, son moléculas hidrófobas(insolubles en agua), pero son solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. A los lípidos también se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son solo un tipo de lípidos procedentes de animales. 

Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y reguladora (como las hormonas esteroides).

Materiales:
-Tubos de ensayo
-Varillas de vidrio.
-Vasos de precipitados.
-Pipetas.
-Solución de NaOH al 20%.
-Solución de Sudán III.
-Tinta roja ( de rotulador ).
-Acetona.
-Aceite de oliva.
-Bombona de gas.
-Sunny, leche, yema de huevo, batido de coco-piña y clara de huevo.

1.-Saponificación.

Fundamento:
Las grasas reaccionan en caliente con el hidróxido sódico o potásico descomponiéndose en los dos elementos que la integran: glicerina y ácidos grasos. Éstos se combinan con los iones sodio o potasio del hidróxido para dar jabones, que son en consecuencia las sales sódicas o potásicas de los ácidoos grasos. En los seres vivos, la hidrólisis de los triglicéridos se realiza mediante la acción de enzimas específicas ( lipasas ) que dan lugar a la formación de ácidos y glicerina.
Técnica:
Primero colocamos en un tubo de ensayo 2ml de aceite y 2ml de NaO_H al 20%. Tras esto lo agitamos rápidamente. Previamente a este paso, pusimos a hervir agua ( en un vaso de precipitados ), donde vamos a meter el tubo previamente mencionado para que hierva al baño maría de 20 a 30 minutos. Trás este tiempo, sacamos el tubo con mucho cuidado y pudimos observar 3 partes:
-Una parte inferior clara, que contiene la solución de sosa sobrante junto con la glicerina formada ( resultante de la purificación ).
-Una intermedia semisólida, que es el jabón formado.
-Una superior lipídica, de aceite inalterado.

2.-Tinción.

Fundamento:
Los lípidos se colorean de rojo/anaranjado cuando se le añade colorante de Sudán III.
Técnica:
Como primer paso, se añaden en dos tubos 2ml de aceite. A uno de ellos, se le añaden de 4 a 5 gotas de Sudán III y al otro, se le añaden otras 4 o 5 gotas de la tinta roja. Agitamos ambos tubos para que se mezcle bien y observamos que en el tubo al que le añadimos el Sudán III, todo el aceite está teñido, mientras que el otro, el de la tinta, esta se fue hacia el fondo y el aceite no estará teñido, mostrandose una distinción entre ambos líquidos.También, le añadimos tinte rojo y Sudán III a sunny, leche, yema de huevo, batido de coco-piña y clara de huevo, dando el caso que todos se tiñeron menos la clara de huevo que quedó en dos fases  (la tinta la superior, y la clara en la inferior.)

3.-Solubilidad.

Fundamento:
Los lípidos son insolubles en agua. Cuando se agitan fuertemente en ella ( en el agua ) se dividen en pequeñísimas gotas formando una emulsión de aspecto lechoso, que es transitoria, pues desaparece en estado de reposo, por que las gotitas de grasa se reagrupan en una capa que, por su menor densidad, se sitúa sobre el agua. Por el contrario, las grasas son solubles en disolventes orgánicos, como el acetona.
Técnica:

Primero colocamos en un tubo de ensayo 2ml de aceite, a uno le añadimos 2ml de agua y al otro 2ml de acetona, que es un disolvente orgánico. Agitamos ambos tubos y los dejamos reposar. Trás dejarles unos minutos reposando, observamos como el acetona se disolvió en el aceite, mientras que en el otro tubo ( en el que añadimos el agua ), el aceite, por tener menor densidad, habrá subido y constituirá la capa superior de las dos capas que se van a observar.

CUESTIONES.
1.¿Qué son los jabones?
Es el compuesto químico que se obtiene cuando se hace reaccionar un ácido graso con un álcali (como el hidróxido de sodio, NaOH).

2.¿Cómo se pueden obtener los jabones?
Por medio de una reacción de saponificación, que esencialmente consiste en hacer reaccionar una grasa (sebo o aceite) con una base fuerte, ordinariamente hidróxido de sodio (NaOH), también llamada sosa caústica.

3.¿Por qué en la saponificación la glicerina aparece en la fase acuosa?
La glicerina se obtiene como subproducto de la elaboración de jabón, y es parcialmente soluble en agua,ademas, esta presente el jabon, que favorece la suspención, así que no hay razón para que no este presente en esta forma.

4.¿Qué enzima logra en el aparato digestivo la hidrólisis de las grasas?
Las lipasas.

5.Indica lo que ocurre con la mezcla aceite-Sudán III y aceite-tinta y explica a qué se debe la diferencia entre ambos resultados.
En la mezcla aceite-Sudán III, el aceite queda teñido.
En la mezcla aceite-tinta, la tinta queda en el fondo, mientras que el aceite no se tiñe.
La diferencia de estos dos resultados se debe a que el Sudán III tiñe los lípidos.

6.¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite transcurridos unos minutos de reposo? ¿Y con la de acetona y aceite? ¿A qué se deben las diferencias observadas entre ambas emulsiones?
En la emulsión de agua en aceite trascurridos unos minutos se observa como se han formado dos fases: la superior, formada por el aceite, ya que al ser más denso, tiende a subir; y la inferior, formada por agua.
En la emulsión de acetona en aceite, se observa como el acetona se ha disuelto en el aceite.
La diferencial principal es que los lípidos son insolubles en agua, pero si se pueden diluir en disolventes orgánicos, como en este caso, el acetona.

Proteínas

Fundamentos:

Son biomoléculas de gran tamaño y  peso molecular formadas por C, H, O , N.

Son macromoléculas o polímeros formados por aminoácidos (un grupo amino, un grupo ácido y una cadena hidrocarbonada). Los aminoácidos son los ladrillos de las proteínas, tal y como s eobserva en la imagen superior.

Las funciones de las proteínas son las siguientes:

• Enzimática (la más importante)
• Estructural
• Contráctil
• Homeostática
• Hormonal
• Reguladora
• Transportadora
• De reserva
• Inmunológica

Materiales:

• Tubo de ensayo
• Gradilla
• bombona de butano.
• Vaso de precipitados
• Pipeta
• Solución de ácido acético concentrado
• Alcohol etílico
• Solución de SO4Cu al 1%
• NaOH al 20%
• Clara de huevo
• Solución de albúmina 1-2%
• Agua destilada

1.Coagulación de las proteínas

Fundamento

Las proteínas debido al gran tamaño de sus moléculas formas con el agua soluciones coloidales que pueden precipitar formándose coágulos al ser calentadas a temperaturas superiores a 70ºC o al ser tratadas con soluciones salinas, ácidos, alcohol, etc.

La coagulación de las proteínas es un proceso irreversible y se debe a si desnaturalización por los agentes indicados que al actuar sobre la proteína la desordenan por destrucción de sus estructuras secundaria y terciaria.

Procedimiento

En primer lugar, colocamos una pequeña cantidad de clara de huevo con agua destilada para verter mejor dicha clara de huevo. En el primer tubo vertimos 3ml de ácido acético y lo dejamos reposar;al segundo, le añadimos 3ml alcohol etílico también lo dejamos reposar; y finalmente el tercero lo calentamos al baño María hasta observar los resultados esperados.

Por otro lado, dejamos durante un día un huevo con alcohol.

Resultados

En todos los casos se pudo apreciar la desnaturalización de las proteínas, pero en unos fue más notable en que en otros. En el tubo de ensayo que contenía el ácido acético y en el de alcohol la diferencia no era especialmente importante: en ambas se observaba la clara del huevo transparente y la proteína desnaturalizada, de un color más blanquecino y opaco. Sin embargo, en el tubo calentado al baño María, este efecto se dio en todo su contenido, ya que prácticamente, hervimos el huevo.

El huevo que habíamos dejado con alcohol, se había desnaturalizado, coagulando su clara y el volviendola opaca, incluso pareciendo que estaba frito.

2.Reacciones coloreadas específicas

Fundamento

Entre las reacciones coloreadas específicas de las proteínas, que sirven por tanto para su identificación, destaca la reacción de Biuret. Esta reacción la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos ya que se debe al enlace peptídico CO-NH que se destruye al liberarse los aminoácidos.

El reactivo del Biuret lleva sulfato de Cobre(II) y sosa, y el Cu, en un medio fuertemente alcalino, se coordina con los enlaces peptídicos formando un complejo de color violeta (biuret) cuya intensidad de color depende la concentración de las proteínas.

Procedimiento

Para comenzar añadimos clara de huevo en un tubo de ensayo. En él vertimos 5 gotas de solución de SO4Cu al 1% y 3ml de solución de NaOH al 20%. Tras esto, agitamos enérgicamente para que quede bien mezclado y lo dejamos reposar para observar los resultados.

Resultados

Al dejarlo reposar, se observó que la muestra empezó a colorarse de un color violáceo de forma rápida, tal y como se esperaba.

Cuestiones:

1.¿Cómo se manifiesta la desnaturalización de la clara de huevo?

Mediante la formación rápida de coágulos, de color blanco y opaco.

2.¿Cuál de los tres agentes utilizados tiene mayor poder de desnaturalización?

El aumento de la temperatura mediante el baño María, ya que toda la muestra queda sólida.

3.¿Cómo podríamos saber que una sustancia desconocida es una proteína?

Utilizando cualquiera de los tres agentes anteriormente nombrados: el ácido acético, el alcohol o el baño María.

4.¿Qué color da la reacción de Biuret?

Un tono lila.

5.¿Una proteína coagulada podría dar la reacción de Biuret?

Sí, ya que esta reacción funciona con cualquier proteína.

6.Si se realiza la reacción de Biuret sobre un aminoácido como la Glicina ¿es positiva o negativa? ¿Por qué?

Negativa, ya que el aminoácido por sí mismo no posee enlaces peptídicos sobre los que actúa este reactivo.