.3.2. ACIZI CARBOXILICI

Fig. 3. 21. Imaginea moleculeide acid acetic:

a. model deschis;b. model compact.

Acizii carboxilici sunt compu§i organici care con tin in moleculagrupa functionala carboxil, -COOH.

IDenumirea acizilor carboxilici se formeaza din: cuvantul acid~~~at de nume/e hidrocarburii cu acela§i numar de atomi de~rbon, la care se adauga sufixul -oic; de exemplu:

H-COOH, CH3-COOH CH3-CH2-COOHacid metanoic acid etanoic acid propanoic.(acid formic) (acid acetic)in cazul acizilor care au in molecula catene ramificate (sau al1i

substituen1i), la formarea numelui trebuie sa se precizeze ~i pozi-1ia lor. in acest scop, se numeroteaza atomii de C din catena debaza, Tncepand c~ atomul din grupa -COOH; de exemplu:

321 4321CH3-OH -COOH CH3- CH2 - CH -COOH

I ICH3 CH2- CH3

acid 2-metilpropanoic acid 2-etilbutanoic.Mul1iacizi carboxilici au denumiri uzuale, care se folosesc Tnprac-

tica; de exemplu: acid formic, H-COOH, acid acetic, CH3-GOOH.

Acid acetic este denumirea uzuala a acidului etanoic,CH3-COOH. EI este cun'oscut ~ifolosit din cele mai vechi timpurisub numele de otet (acetum = 01et Tn limba latina), deoarececonstituie componentul \majoritar al lichidului ob1inut prin fer-menta rea naturala a vinului ~i numit otet de vin.

Imaginea moleculei de acid acetic este reprezentata Tnfig. 3.21.

FERMENTATIA ACETICA,Ob1inerea etanolului prin fermentatie alcoolica a condus la obser-

va1ia ca procesul fermentativ nu se opre~te la stadiul de alcoo!. incondi1iiobi~nuite (fara adaugarea de substan1e chimice) ~i Tncontactcu aerul, vinul natural continua sa fermenteze ~i T~imodifica proprie-ta1ile de gust, miros, aciditate; dupa un timp se constata practictransformarea vinului Tno1et, proces numit otetirea vinului.

ACTIVITATE EXPERIMENTALA

Mod de lucru. Pune 50 - 100 mL de vin alb intr-un pahar (sau sti-clu!a) ~i masoara-i pH-ul Acopera paharul cu 0 hartie. 0 data sau dedoua ori pe sapHimana masoara pH-ul vinului din pahar ~i scrie rezul-tatele intr-un tabel (vezi tabelul 3.2.). Experimentul se consideraincheiat, atunci cand ajungi la valori de pH < 3.

Tabelul 3.2. Rezultatele experimentului privind fermenta!ia acetica a .etanolului dintr-o proM de vin.

Data pH Culoarea indica- Miros Concluziitorului de pH

Masoara pH-ul otetului alimentar din comer!. Miroase lichidul dinpahar ~i otetul. Compara toate rezultatele ~i enuntii 0 concluzie.

Observa!ii: pH-ul probei de vin scade odatii cu trecerea timpului(vezi fig. 3. 22.); in final, valoarea lui se apropie sau chiar devine egaliicu pH-ul otetulu{; in final, proba din pahar miroase a otet. De ce?

Un lichid care contine etanol, a~a cum este vinul, lasat Tncon-tact cu aerul, este supus actiunii unor bacterii (Micoderma acetl)existente Tnaer care, prin enzima (alcooloxidaza) pe care 0 produc,catalizeaza oxidarea etanolului, la acid acetic.

Are loc reactia chimica:

+0 / . ~OCH CH OH 2 enzlme CH C7 H 03 - 2 - ~ 3 - 'OH + 2

Procesul de transform are enzimatica a etanolului in acidacetic se nume§te fermentatie acetica.

Acidul acetic de uz alimentar se obtine numai prin fermentatiaenzimatica a etanolului din vin ~i se comercializeaza sub numelede otet de vin.

Acid.ul acetic se poate fabrica industrial din materii primeobtinute, la randullor, prin metode de sinteza chimica. Acidul aceticobtinut industrial este toxic pentru organism, din cauza sub-stantelor pe care Ie contine ca impuritati (produ~i secundari dereactie). Din acest motiv, este interzis sa fie comercializat ca otetalimentar.

PROPRIETA.TI FIZICE•Acidul acetic anhidru, numit acid acetic glacial, este un lichid

incolor, cu miros Tntepator, caracteristic acizilor. Are p. f. ~i p. t.ridicate, ceea ce TIface sa fie vo/atil (pJ. = 118°C) la temperaturacamerei ~i sa treaca Tnstare solida (cristalizeaza) la temperaturide doar 16,5°C. Acidul acetic este foarte u~or solubil Tn apa ~iformeaza cu ea un amestec omogen in orice proportie, deoarecese formeaza legaturi de hidrogen (vezi fig. 3. 23).

PROPRIETA.TI CHIMICE•Proprietatile chimice ale acizilor carboxilici sunt influentate de

prezenta in molecula, atat a grupei carboxil, - eOOH, cat ~i aradicalului hidrocarbonat.

Structura grupei carboxilPrezenta grupelor carboxil in moleculele acizilor carboxilici Ie

confera proprietati fizice ~i chimice specifice acestei c1ase decompu~i organici, care sunt datorate structurii grupei functionale,(imaginea acesteia este reprezentata in fig. 3. 24).

in structura grupei carboxil intra doi atomi de oxigen legati deacela~i atom de carbon: unul printr-o legatura dubla, -C = 0,celalalt printr-o legatura simpla, -C-O-H intrucat face parte dingrupa hidroxil -O-H.

Diferenta de electronegativitate dintre atomii de C, 0 ~i H,care intra in alcatuirea grupei -COOH, determina po/arizareaacesteia.

Fig. 3. 22. pH-ul ~i culoareaindicatorului ro~u de metil inprobe de vin: a. la inceperea

experimentului (proba contineetanol); b. dupii ce a avut loc

fermentatia aceticii (probacontine acid acetic).

Fig. 3. 23. Legiituri dehidrogen intre moleculele de

acid acetic ~i de apii.

zone cu densitate de sarcina:• negativa• pozitiva

Fig. 3. 25. Reprezentareaschematic a a polariziirii grupei

carboxil.

CH3-COOH H30+

CH3- COO- H20

Fig. 3. 26. Reprezentareaschematica a ionizarii acidului

acetic in solutie apoasa.

.>< ~ -)~--'.) ,. ...".---:.,/ /

a. b. c.

Fig. 3. 27. Culoarea indicatoru-lui ro~u de metil in solutiiapoase de acizi: a. HCI;

b. CH3COOH;c. apa carbogazoasa.

Polarizarea grupei carboxil (vezi fig. 3. 25.), care are ca efectslabirea legaturii dintre atomii de 0 !?iH din grupa - OH, face cahidrogenul sa poata fi cedat ca ion H+ (proton) Tn unele reac1iichimice.

Acidul acetic, CH3COOH poate sa cedeze atomul de hidrogenal grupei -OH din grupa carboxil !?ise transforma Tn ionul acetat,

CH3COO-. Acidul acetic este un acid .Caracterul de acid al acidului acetic se manifesta Tn reac1ii

chimice la care participa baze.

Reaclia acidului acetic cu apa

Acidul acetic se dizolva Tnapa, ca urmare a stabilirii de lega-turi de hidrogen. in solu1ie apoasa, un anumit numar de moleculede acid acetic ionizeaza; ionii aparu1i Tn solu1ie pot rea1iona, larandul lor, pentru a reface acidulacetic:

. CH3-COOH + H20~ CH3-COO- + H30+ (3.1).

in solu1ia apoasa de acid acetic exista (Tnstare hidratata), atat

molecule de CH3COOH, cat !?i anioni acetat, CH3COO- !?i io~ihidroniu, H30+. Acidul acetic este un acid slab, deoarece Tnurma proceselor care au loc la dizolvarea lui Tn apa, ionizeazanumai partial, astfel Tncat Tn solutie coexista molecule de acidacetic cu ionii proveniti din ionizare (vezi fig. 3. 26.); rezulta:

C H30+ < CAcid acetic'

ACTIVlTATE EXPERIMENTALA

Mod de lucru. Preparii in pahare sau eprubete urmatoarele solutiiapoase 3%: acid c10rhidric HCI, acid acetic, CH3COOH ~i apa car-bogazoasa (apa mineral a sau sifon). Toarna in fiecare solutie 1-2 pica-turi de solutie de indicator de pH (metiloranj, ro~u de metil sau tur-nesol). Masoara pH-ul solutiilor cu hartie indicatoare de pH. Noteazaobservatiile in caiet.

Observatii. In toate 3 paharele solutiile s-au colorat in ro~u, de inten-sitati diferite (vezi fig. 3. 27). D~ ee?

in urma dizolvarii acizilorTnapa se ob1insolu1iicare au caracter acid.Culoarea indicatorului acido-bazic da informa1ii calitative despre

puterea sau fo'1a acizilor (vezi fig. 3. 27): acidul acetic este mai pu-ternic decat acidul carbonic (apa carbogazoasa) dar amandoi,facand parte din c1asaacizi slabi sunt mai pu1inputernici (sunt maislabi) decat HCI, care face parte din c1asa de acizi tari.

Taria acidului aceticEchilibrul chimic stabilit Tnurma reac1iei acidului acetic cu apa

(3.1) este caracterizat prin constanta de echilibru, Kc (a carei

expresie se scrie aplicand legea ac1iunii maselor), din care sescoate expresia constantei de aciditate a acidului acetic, Ka:

[CH3COO-] [H30+]

[CH3COOH] [H20]

Constanta de aciditate a acidului acetic are valoarea,Ka = 1,80'10-5 mol·L-1.

Cunoa~terea valorii constantei de aciditate permite apreciereatariei acidului, compararea lui cu al'i acizi, calcularea concen-tra'iei de ioni hidroniu dintr-o solu'ie de acid ~.a.

Exercitii,. 1. A~e~za acizii carboxilici urmatori in ordinea crescatoare a

tariei lor: acid formic (Ka = 17,70,10-5 mol'L-1), acid propionic

(Ka = 1,34'10-5 mol·L-1), acid acetic (Ka = 1,80,10-5 mol·L-1).

2. Calculeaza [H30+] a unei solu'ii de CH3COOH 0,01 M

(Ka = 1,80,10-5).

Rezolvare. [H30+] = J Ka· C; [H30+] = -11,80,10-5 ,10-2;

[H30+] = 4,25'10-4 mol·L-1 . 4

[!:'i20] = const.; Kc [H20] = const. = Ka••

Caracterul acid al acidului acetic se manifesta in reac'iile luicu apa, metale active, oxizi de metale, hidroxizi ~i saruri ale unoracizi mai slabi decat el, de exemplu carbona'ii.

ACTIVITATE EXPERIMENTALAMod de IDeru. Numeroteaza 6 eprubete. In eprubetele 1 - 4 pune

cate unul din metalele: magneziu, Mg, fier, Fe, zinc, Zn ~i cupru, Cu. Inalte doua eprubete, 5 ~i 6 pune putin oxid de calciu, CaO (var nestins).In fiecare din eprubetele 1 - 5 toarna ~ 5 mL de solutie de acid acetic10%. In eprubeta 6 toama doar apa. Ce observi?

Observapi: In eprubetele 1 - 3, eu Mg, Fe ~i Zn au loc reactii dincare se degaja un gaz; in eprubeta 4, care contine Cu nu se produce nicio reactie (vezi fig. 3. 28). De ce ? In eprubetele 5 ~i 6 au avut loc reactiichimice: in cea cu acid acetic s-a obtinut 0 solutie limpede iar in cea cuapa, un precipitat alb (vezi fig. 3. 29).De ce ?

Reactii cu metale reactive,Acidul acetic reac'ioneaza cu metalele situate inaintea hidro-

genului in seria Beketov - Volta cu degajare de hidrogen, H2 ~iformarea sarii corespunzatoare (vezi fig. 3. 28); de exemplu, incazul reac'iei acidului acetic cu zincul:

2CH3COOH + Zn -+ (CH3COOhZn + H2 t

acid acetic acetat de zincSarurile acidului acetic se numesc acetati; cei mai mul'i sunt

solubili in apa.Exercitiu

,. Se dau urm'atoarele metale: K, Hg, Ca, Ni, Ag, Sn. Se cere:a) alege metalele care pot reac'iona cu acidul acetic (scriesimbolurile lor); argumenteaza alegerea facuta;b) scrie ecua'iile reac'iilor chimice dintre acidul acetic ~i meta-lele de la punctual a); denume~te produ~ii de reac'ie.___ 41

[CH3COO-] [H30+]

[CH3COOH]

Fig; 3. 28. Reactii intre· acidulacetic ~i metale: a. Mg; b. Fe;c. Zn; d. Cu (nu reactioneaza).

a. b.

Fig. 3. 29. Reactii ale CaO cu:a. apa; b. acid acetic.

Fig. 3. 30. Titrarea uneisolutii de acid acetic cu

solutie de NaOH In prezentade fenolftaleina.:1,

Fig. 3. 31. Reaetia aciduluiacetic cu carbonat de calciu:

a. partile componente ale insta-latiei; b. obtinerea ~i identifi-

. carea CO2,

Reactii CU oxizi ai metalelor,Acidul acetic reactioneaza cu oxizii metalelor, cu formarea sarii

corespunzatoare ~i a apei (vezi fig. 3. 29); de exemplu, intreacidul acetic ~i oxidul de calciu, are loc reactia:

2CH3COOH + CaO -l- -+ (CH3COOhCa + H20

Exercitiu

r Scrie ~cuatia reactiei chimice care are loc intre CaO ~i apa(vezi activitatea experimentala); scrie numele uzuale alecompu~ilor care contin calciu.Rezolvare: CaO + H20 -+ Ca(OHh -l-

Reactii cu hidroxizi,Acidul acetic reactioneaza cu hidroxizii, cu formarea acetatu-

lui corespunzator ~i a apei. Are lac 0 reactie de neutralizare.in urma reactiei dintre acidul acetic ~i hidroxizii alcalini: hidroxid

de sodiu, NaOH ~i hidroxid de potasiu, KOH se formeaza acetatiialcalini corespunzatori, care sunt u~or solubili in apa; exemplu:

CH3COOH + KOH -+ CH3COOK + H20acetat de potasiu

Reac1iile de neutralizare stau la baza metodelor de deter-minare cantitativa prin titrimetrie (volumetrie) bazata pe reactiiacido-bazice.

Acidul acetic poate fi determinat cantitativ prin titrare cu 0

solutie de baza tare (NaOH sau KOH) care are concentra1iacunoscuta, in prezen1a fenolftaleinei ca indicator acido-bazic ~ifolosind 0 instala1ie simpla de tipul celei din fig. 3. 30.

Problema

,. Calculeaza ce volum de solutie de NaOH 1 M este necesarpentru a neutraliza 10 mL de solu1ie de acid acetic 0,5 M.R: 5 mL. ".

Reactia cu carbonati, ,

Mod de lucru. Partile componente ale instalatiei sunt date In fig.3. 31.a. Iti eprubeta (1) pune putin carbonat de calciu, CaC03 (piatra devar, praf de creta sau bucatele de marmura). Toarna In eprubeta (1) ~ 5mL de solutie apoasa de acid acetic 10%, fixeaza rapid dopul prin caretrece tubulln forma de U ~i introdu capatulliber allui In solutia de apade var din eprubeta (2). Noteaza observatiile In caiet.

Observa(ii: In ambele eprubete au avut loc reactii chimice: din epru-beta (1) s-a degajat un gaz care a barbotat In solutia din eprubeta (2), Incare s-a format un pecipitat alb (vezi fig. 3. 31.b). De ce ?

Acidul acetic reactioneaza cu carbonatii, care sunt saruri aleacidului carbonic, H2C03 un acid mai slab decat el. in urma

reactiilor se formeaza acetatii corespunzatori ~i acidul carbonic.Acidul carbonic este instabil ~i se descompune Tn dioxid de car-bon, CO2 ~i apa. De exemplu, ecuatia reactiei chimice dintreacidul acetic ~i carbonatul de calciu, CaC03 este: I CO2

2CH3COOH + CaC03 -"(CH3COO)2Ca + H2C03,acid acetic acetat de calciu H20

CO2 degajat din reactie a fost pus Tn evidenta Tn activitateaexperimentala (vezi fig. 3. 31), prin reactia lui cu hidroxidul decalciu (precipita CaC03).

Reactia de esterificare,Reactia dintre un acid §i un alcool, prin care se elimina 0 mo-

lecula de apa §i se formeaza un ester se nume§te reactie deesterificare.

Reactiile de esterificare ale acizilor carboxilici au loc Tnprezenta unui acid tare (HCI sau H2S04) capabil sa puna Tn Ii-bertate 0 cantitate mare de ioni H+, care au rei de catalizator.

in urma reactiei dintre acidul acetic ~i etanol (Tn prezenta deacid tare) se elimina 0 molecula de apa ~i se formeaza acetatulde etil. Dar acetatul de etil format poate reactiona cu apa rezul-tata din reactie, refacandu-se astfel reactivii (vezi fig. 3. 32. a.).Cele doua reactii, Tnsensuri opuse (reactii reversibile):

~O r.-;l w ~OCH3-C... +!HiO-CH2-CH3+=CH3-C... + H20 (3.11)

TO~ i 'O-CH2- CH3

- reactia Tnsensul --+ se nume~te esterificare;- reactia Tnsensul +- se nume~te hidroliza. _S-a aratat experimental ca, daca amestecul de~

initial: 1 mol de acid acetic ~i un mol de etanol, reactiile au loc Tnceledoua sensuri, pana cand Tnvasul de reactie se vor gasi 0,33 moli deacidul acetic, 0,33 moli de etanol, 0,66 moli de acetat de etil ~i 0,66moli de apa; din acel moment s-a ajuns la starea de echilibru (con-centratii1etuturor sUbstantelor din sistem raman constante).

Echilibrul de esterificare a acidului acetic cu etanol (3.11)estecaracterizat de constanta de echilibru, Kc a carei expresie este:

[CH3COOC2H5] [H20]K = ------- Kc = 4 la 25°C.

c [CH3COOH] [C2H50H]uaca se porne~te ae la un amestec echimolar de acid acetic

~i etanol, compozitia amestecului de reactie la echilibru este tot-deauna aceea~i ~i anume: 1/3 moli acid, 1/3 moli etanol, 2/3 moliacetat de etil ~i 2/3 moli de apa.

Exercltlu~ Enumera modalitati1e (Tnvatate Tn c1asa a IX-a la Echilibrul

chimic) prin care se poate deplasa un sistem de reactie Tndirectia formarii produ~ilor de reactie. 4Pentru a scoate sistemul de reactie din starea de echilibru,

sau pentru a realiza desfa§urarea reactiei In sensul In care seformeaza ester, se poate actiona Tndoua moduri:

11

Fig. 3. 32. a. Modelareareactiei de esterificare intre

addul acetic ~i etanol.

11

Fig. 3. 32. b. Modelareareactiei de esterificare intre

acid acetic ~i etanol carecontine oxigen marcat, 180.

- se folose~te unul dintre reactivi Tn exces, de obicei alcoolul(de exemplu etanolul);

- se scoate din vasul de reactie unul din produ~i, pe masurace se formeaza; de obicei se indeparteaza prin distilare produsulcel mai volatil, care este esterul.

Pentru a stabili de la care dintre grupele functionale ale reac-tivilor se elimina oxigenul care intra in compozitia apei, s-a lucratcu alcool care continea 180 (180 este un izotop radioactiv al oxi-genului, adica 0 specie de atomi de oxigen care are masa atomi-ca, A = 18 ~i care emite spontan radiatii care pot fi detectate cuaparate speciale). in urma reactiei s-a constatat ca esterul eraradioactiv ~i apa nu, deci esterul continea 180 (vezi fig. 3. 32. b.).

S-a dovedit astfel ca eliminarea apei se face intre grupahidroxil a acidului ~i atomul de hidrogen din grupa hidroxil aalcoolului:

~O .--38 W ~OCH3-C,_ +JH,0-CH2-CH3~CH3-C~8 + H20

j 01:1._ ... : 0 - CH2- CH3

Reactia de esterificare, in care. se elimina 0 molecula de apaTntre 0 molecula de acid acetic ~i una de etanol (vezi fig. 3. 32.b.), este un exemplu de reactie de condensare.

Reactiile de condensare sunt reactii In care doua molecule, ,se combina pentru a forma 0 molecu/a mai mare, e/iminand 0

mo/ecu/a mai mica (de obicei H20)1.

Cand la reactiile de esterificare participa molecule de acizidicarboxilici ~i de dioli (sau trio/I), au loc reactii de policonden-sare (polimerizare prin reactii de condensare) ~i se formeaza .poliesteri, care sunt po/imeri de condensare. Asfel de polimerisunt folositi ca fire ~i fibre sintetice, despre care vei Tnvata in sub-capitolul cu acest titlu (pag. 124).

Denumirea esterilor se face Tnmod asemanator cu denumireasarurilor ~i anume: se Tnlocuie~te sufixul -oic (sau -ic) din numeleacidului cu sufixul -at, se adauga prepozitia de ~i apoi nume/eradicalului hidrocarbonat din alcool; de exemplu: etanoat de etilsau acetat de eti/.

Acetatu/ de etil, ca ~i multi alti esteri, are un miros placut.Esterii sunt prezenti in multi compu~i naturali; de exemplu, eicontribuie la aroma fructelor ~i la parfumu/ florilor. (Despre arome~i parfumuri vei afla mai multe lucruri Tnsubcapitolul cu acest titlude la pag. 126).

Esterii se gasesc in natura sub forma de grasimi ~i uleiuri.Grasimile ~i uleiurile sunt esteri ai glicerinei cu acizi gra~i.

1. Clayden, Greeves, Warren and Wothers, Organic Chemistry, OxfordUniversity Press (2001, pag. 692).

ACIZI GRA$IAcizii carboxilici care au in molecula 0 catena liniara cu un

numar par de atomi de carbon (n ~ 4), se numesc acizi gra$i.Acizii gra$i se impart in doua categorii, in functie de natura

catenei (radical hidrocarbonat):- acizi gra§i saturafi, care contin numai legaturi simple, cr

intre atomii de carbon vecini; ei au formula moleculara:CH3-(CH2)n-COOH;

- acizi gra§i nesaturafi, care contin eel putin 0 legatura QublaC=C (pe langa legaturile simple, cr).

Acizii gra$i se gasesc, in principal, sub forma de esteri cuglicerina, in materiile organice grase (grasimi $i uleiuri).

Modelele compacte ale unor acizi gra§i intalniti in produsenaturale, intrand in compozitia grasimilor de origine de animala $ivegetala, sunt prezentate in fig. 3. 33 $i fig. 3. 34.

ACIZI GRA§I SATURATIAcizi gra§i saturati, se gasesc preponderent in grasimile de

origine animala:- acidul butanoic (acid butiric), CHTCH2-CH2-COOH sau

CH3-(CH2h-COOH, este acidul cu 4 atomi de C (vezi fig. 3. 33),adica primul din seria acizilor gra$i; el se gase$te in untul facutdin lapte de vaca;

- acizii capronic, caprilic $i caprinic (n = 6, 8, respectiv 10atomi de C), se gasesc in untul din lapte de capra;

- acidul lauric, CHT(CH2)1Q-COOH, (n = 12) predomina inuntul de origine vegetala obtinut din laptele din nuca de cocos;

- acidul palmitic, CHT(CH2)14-COOH (acidul cu n = 16) $iacidul stearic, CHT(CH2)16-COOH, (n = 18) (vezi fig. 3. 33) suntconstituenti principali ai grasimii din corpurile animalelor.

ACIZI GRA§I NESATURATI

Acizi gra§i nesaturati intra in compozitia uleiurilor care seextrag din semintele sau fructele unor plante:

- acidul oleic (vezi fig. 3. 34) are in molecula 18 atomi de carbon(n = 18) $i 0 legatura dubla C=C; el are formula de structura plana:CH3-(CH2h-CH=CH-(CH2h-COOH $i este constituentul principal(in forma cis) al grasimii din untul de cacao $i din unele uleiuri;

- acidul linoleic (n = 18 $i 3 duble legaturi C=C) face parte dinesterii care se gasesc in uleiuri vegetale: ulei de soia, de porumb.

Acizii gra$i intra in compozitia sapunurilor, produse indispen-sabile pentru igiena $i sanatatea oamenilor. Din acest motiv, ce-rinta de acizi gra$i pe plan mondial a crescut, odata cu dez-volta rea societatii omene$ti $i cu cre$terea nivelului de civilizatie.

ExercitiurEnunl~ dou~ metode de obtinere a acizilor gra$i pornind de lacompu$i care exista in natura (vezi echilibrul de esterificare $ioxidarea alcanilor superiori).Rezolvare: din grasimi (esterii lor cu glicerina) prin reactia de

. hidroliza; prin oxidarea catalitica a parafinei. •••4

Fig. 3. 33. Imaginea a doi acizigra~i saturati: .

a. acid butanoic;b. acid stearic.

Fig. 3. 34. Imagineaacidului oleic .

$tii cii?Acizi gra~i se gasesc, in can-

titati foarte mici (sub 1%) ~i inpetrol, de unde se obtin prin pre-1ucrarea cu hidroxid de sodiuaunor fraqiuni petroliere. Ei suntconstituenti ai acizilor na:fienici~i au fost descoperiti deMarkovnikov in anul 1892.Structura unor acizi naftenicidin petro1ul romanesc a fost sta-bilita in anul 1938, de catre C.D. Nenitescu ~i D. Isacescu.

Fig. 3. 35. Imagineastearatului de sodiu.

Fig. 3. 36. Reprezentareaschematica a modului de acti-une a unui sapun 1a interfataapa-grasime (sau murdarie):

a. apa; b. grasime.

SApUNURI$IDETERGENpSapunurile !?i detergentii sunt folositi pentru a elimina petele

grase !?i murdaria din tesuturi !?ide pe piele, par etc., pe care Ieaduna !?i Ie due In apa de spalare.

Consumul de sapun pe cap de locuitor este un indicator folositpentru aprecierea gradului de civilizatie al populatiei unei comu-nitati umane.

Sapunurile !?i detergentii moderni sunt ilustrarea practica aregulii cine se aseamana se dizo/va, despre care ai Invatat Inclasa a IX-a la capitolul So/utii. Aceasta arata ca substantele sedizolva In solventi care au structura asemanatoare (recapi-tuleaza cele Invatate despre: dizolvare, solubilitate, solventi).

Sapunurile !?i detergentii apartin unor clase de compu!?iorganici diferite, dar moleculele lor sunt alcatuite din acelea!?idoua parti componente caracteristice: 0 catena (radical hidrocar-bonat) lunga, numita coada, care are la una dintre extremitati 0

grupa functionala solubila In apa, numita cap.

Sapunurile sunt saruri de sodiu (sau de potasiu, ca/ciu) aleacizilor gra§i.

Exemple de sapunuri: stearatul de sodiu, CH3-(CH2)16-COONa(vezi fig. 3. 35) !?ipalmitatul de sodiu, CH3-(CH2)14-COONa, suntsapunuri solide; sarurile de potasiu, Kale acelora!?i acizi gra!?isuntsapunuri moi; sapunurile medicinale contin !?isubstante antiseptice.

Pentru a Intelege mai u!?or modul In care actioneazasapunurile, notam acidul stearic In modul general, R-COOH;stearatul de sodiu, se scrie simplificat: R-COONa. Stearatul de .sodiu (vezi fig. 3. 35) este 0 sare; grupa -COONa este solubilaIn apa !?i ionizeaza In solutie In ioni: R-COO- !?iNa+.

Anionii R-COO- sunt alcatuiti dintr-o catena R- lunga nepo-

lara, coada, care are la una din extremitati 0 grupa polara, -COO-grupa de cap sau, pe scurt, cap.

Ace!?ti anioni R-COO- posed a un caracter dub/u, polar !?inepolar, care Ie asigura capacitatea de spalare.

Cele doua parti componente ale anionu/ui pot fi caracterizateastfel:

- partea catena (radical hidrocarbonat), nepolara, care consti-tuie coada este hidrofoba (hidrofob = care respinge apa); eapoate sa patrunda In picaturile foarte mici de grasime (!?iIn mur-darie) sau sa Ie Inconjoare izolandu-Ie, In timp ce,

- grupa functionala -COO-, care constituie capu/ polar estehidrofila (hidrofi/ = care iube!?te apa) !?iramane la suprafata lor.

Sapunul formeaza un ansamb/u care este: printr-o parte a saso/ubil in apa, (datorita legaturilor de hidrogen) !?i prin alta sepoate amesteca sau chiar este so/ubi/a in grasimi (vezi fig.3. 36).in acest fel, apa cu sapun aduna !?i izoleaza grasimile (!?i mur-daria) din apa !?ide pe suporturile solide murdare !?ideci spa/a.

Moleculele care au un caracter dublu ~i pot fi, deopotriva,hidrofobe ~i hidrofile sunt numite agenti activi de suprafata sausurfactanti, pentru ca se acumuleaza ~i actioneaza la nivelulsuprafetelor de contact.

Sapunurile sunt agenti activi de suprafata (surfactanti). Eiactioneaza la nivelul suprafetei care desparte apa de grasimi(sau de murdarie).

Sapunurile se obtin prin hidroliza grasimilor animale sau ve-getale cu baze tari, reactie numita saponificare. Grasimile seamesteca cu 0 solutie concentrata de hidroxid de sodiu (sodacaustica); amestecul se fierbe la foc mic ~i dupa un timp seadauga sare de bucatarie (clorura de sodiu). Solidul obtinut prinracire este sapunul.

DETERGENTI•Detergent;; sunt agenti activi de suprafata (sU/1actanfijde sinteza.Modurile de a actiona ale detergentilor ~i sapunurilor sunt

identice.Moleculele detergentilor contin, ca ~i cele ale sapunurilor, 0

grupa hidrofila - cap - ~i 0 parte hidrofoba voluminoasa - coada.Partea hidrofoba este constituita din catene care pot fi alifa-

tice: radicali alchil, R-, aromatice: radicali aril, Ar- sau mixte(contin ambele tipuri de radicali) (vezi fig. 3.37).

Partea hidrofila poate fi asigurata de diferite tipuri de grupefunctionale ionice sau neionice (dar care pot forma legaturi dehidrogen), pe baza carora se face clasificarea detergentilor in:ionici ~i neionici.

Clasificarea detergentilor, dupa natura grupelor hidrofile:a. detergenti ionici, care pot fi:o detergenti anionici: pot contine:

- grupa functionala acid sulfonic, -S03H sub forma de sare,

-S03 -Na+; de exemplu sarea de sodiu a unui acid alchil

sulfonic, R-S03-Na+ sau a unui acid alchil-arilsulfonic(de exemplu, p-dodecilbenzensulfonat de sodiu);- grupa functionala a unor esteri ai acidului sulfuric(HO-S03H) cu alcooli (R-OH), numiti sulfati acizi de alchil,

R-0-S03H, sub forma de sare de sodiu, R-0-S03-Na+;o detergenti cationici: sunt saruri de amoniu cuaternar aleunor alchil-amine.b. detergenti neionici : polieteri, care contin un numar mare

(n = 10) de grupe etoxi, -CH2-CHTO-, de exemplu: polietoxi-etilen, R-0-(CH2-CH2-O-)nH.

Tndetergentii comerciali se gasesc diferiti aditivi care Ie con-fera proprietati ~i calitati suplimentare.

$tiai cd?Nu se poate spala Cll sapull

folosind apa dura, deoareceionii de Ca2+ ~i Mg2+ formeaziicu sapunurile precipitate de(R-COOhCa ~i (R-COO)2Mg.

Pentru a evita acest incon-venient, se elimina ionii de cal-ciu ~i magneziu continuti In apa,prin precipitarea lor cu ajutorulunor substante, care se adaugainainte de folosirea sapunului.De exemplu, atunci dnd sespala rufe foarte murdare saupatate cu grasimi, se aduga sodade rufe (carbonat de sodiu,Na2C03) In apa de spalare (pre-cipita carbonatii de calciu ~i demagneziu) ~i abia apoi sapun.

Fig. 3. 37. Imaginile unormolecule de detergenti ionici:

a. anionic; b. cationic.

Fig. 3. 38. Trigliceride:a. tributanoil glicerol;b. triglicerida mixtii.

Activitate de tip proiectIntocme~te un referat cu tema ,,Aditivi in detergenti"; cateva

exemple:- substante fluorescente (care absorb razele uItraviolete ~i emit

lumina In domeniul vizibil al spectrului) destinate sa dea impresia destralucire ~i de 0 mai buna curatire a tesaturii;

- polifosfati, ioni volumino~i care Inconjoara ionii Ca2+ continuti Inapa dura ~i Ii Impiedica sa se Intalneasca cu anionii de detergent ~i decisa precipite; fosfatii sunt Ingra~aminte chimice cu mare putere nutritiva,care favorizeaza dezvoItarea microorganismelor ~i a vegetatiei acvaticedin apele poluate cu detergenti, putandu-se ajunge la distrugerea faunei~i chiar la transformarea lacurilor In mla~tini;

- anumite enzime care rezista In conditiile din ma~inile de spalat rufe~i pot schimba comportarea proteinelor din interiorul murdariei fara saafecteze fibrele din materialul spalat.

Principalul dezavantaj al detergentilor obi~nui1i este faptul caei nu sunt biodegradabili, a~a cum sunt sapunurile. Acest fapt areconsecin1e ecologice importante: atunci cand sunt deversa1i inrauri ~i lacuri, bacteriile nu sunt capabile sa distruga catenele lorlaterale ramificate ~i apele din natura se acopera de spuma.

Problema a fost rezolvata prin sinteza detergen1i1or care au inmolecule catene liniare (vezi fig. 3. 37), care pot fi distruse debacterii in condi1ii aerobe. Au aparut astfel detergentiibiodegradabili, a caror putere de spalare este la fel de buna caa izomerilor lor cu catena ramificata.

Detergentii neionici au drept grupa de cap a moleculei, grupa-0-CH2-CH2-OH, care se ata~eaza la apa prin legaturi de hidro-gen. Acest tip de detergen1i stabilizeaza spuma mai pu1in decat ceiionici ~i este mai eficient la indepartarea murdariei la temperaturascazuta. Aceste proprieta1i reprezinta avantaje pentru folosirea lorin ma§ina de spalat, intrucat nu formeaza spuma ~i asigura'economie de energie electrica prin folosirea apei mai pu1in calde.

GRASIMIGrasimile sunt amestecuri de esteri simpli sau mic§ti ai glice-

rinei cu acizi gra§i saturati sau nesaturati.Toate grasimile sunt triesteri ai glicerinei cu acizi gra§i, adica

trigliceride (vezi fig. 3. 38). Ele au in molecula doua componente:partea din glicerina (glicerol) ~i par1ile ramase din acizii gra§i careau catene (radicali hidrocarbonati) lungi.

Exemplu de formare a celei mai simple trigliceride,1,2,3-tributanoil-glicerol (vezi fig. 3. 38.a):

CH3tCH2~C0eB=30 -CH2 CH2- 0- COtCH2~CH3

t l ~---" I I t lCH3 CH272CO~0-?H_3H20~ ?H-O-CO CH272CH3

CH3tCH2~COeB=B0-CH2 CH2-0-COtCH2~CH3acid butanoic glicerina 1,2,3-tributanoil-glicerolDupa natura resturilor de acizi gra~i pe care ii contin in mole-

cula, triesterii glicerinei pot fi:- trigliceride simple: se formeaza in urma reactiei glicerinei cu

un singur tip de acidgras; de exemplu: 1,2,3-tributanoil-glicerol

(vezi fig. 3. 38. a.), 1,2,3-tristearil-glicerol (tristearina - fig. 3. 39.);- trigliceride mixte: se formeaza Tnurma reactiei glicerinei cu 2

sau 3 acizi gra§i diferiti; de exemplu: 1-palmitil-2-stearil-3-oleil-glicerol (vezi fig. 3. 38.b.).

La temperatura obi~nuita (ambianta), grasimile se pot gasi Tnstare solida sau lichida. Se obi~nuie~te, Tn mod curent, sa senumeasca grasimi, compu~ii solizi ~i uleiuri cei fluizi.

Diferentele dintre grasimi §i uleiuri corespund diferentelor din-tre acizii gra~i de la care provin, ale caror resturi fac parte dinmolecula de triglicerida.

Materiile grase care se gasesc Tn stare naturala Tn organis-mele vii (plante ~i animale) sunt amestecuri, avand compozitiivariate, de molecule de trigliceride ale unor acizi gra§i.

GRASIMI SATURATE

Tristearina este esterul triplu al glicerinei, obtinut Tn urmareactiei dintre 3 molecule de acid stearic ~i0 molecula de glicerol(vezi fig. 3. 39).

Acidul stearic, CH3-(CH2)16-COOH, este un exemplu de acidgras saturat.

Consecinta Tnlantuirii atoniilor de carbon legati numai prin lega-turi simple, cr este existenta unei catene flexibile: fiecare elementstructural-CH2-CH2- joaca rolul unei axe de rotat'ie. Drept urmare,acidul stearic se poate gasi, fie sub forma de catena lunga Tnzig -zag, fie poate lua 0 forma mai compacta.

In stare naturala, Tn trigliceride, catenele de acid gras seTnfa~oara ~ise Tntrepatrund unele Tnaltele, precum ~i cu catenelemoleculelor vecine, conducand la structuri compacte.

Aceasta structura explica de ce grasimile saturate sunt solidela temperatura ambianta.

Proprietati fiziceACTIVITATE EXPERIMENTAL..\

Mod de lucru. a. In 3 eprubete numerotate toarna cate 3-5 mL dintr-unul din urmatorii solventi: apa, benzina, etanol. In fiecare eprub~a,introdu 0 bucatica (~ 1 cm3) de grasime (untura, unt, sau margarina) ~iagita eprubeta. Astupii cu dopuri eprubetele cu apa ~i etanol ~iincalze~te-Ie pe baie de apa (intr-un pahar cu apa fiarta). Noteaza obser-vatiile. b. Intr-o lingura de ars sau intr-o capsula de portelan pune putinagrasime. Incalze~te u~or la 0 flacara pana se tope~te ~i apoi las-o sa seraceasca. Observa modificiirile starii de agregare.

Observatii: a. grasimea nu se dizolva in apii ~iplute~te la suprafata ei,dar se dizolva in solventi organici (in etanolla incalzire) (vezi fig. 3. 40).b. grasimea se tope~te la cald ~i se solidi fica din nou la racire. De ce?

Substantele naturale care se dizolva Tnhidrocarburi §i Tnalcooli,dar nu se dizolva Tnapa se numesc lipide. Grasimile sunt lipide.

Pe baza structurii moleculare a tristearinei, poti prevedea pro-prietalile fizice ale grasimilor saturate. Grasimile nu contin Tnmolecula atomi de H legati de atomi de a ~i deci nu pot forma lega-turi de hidrogen. Acest fapt are consecinte practice importante.

Fig. 3. 39. Formula moleculeide tristearina.

Fig. 3. 40. Proprietatile fiziceale griisimilor;solubilitate in:

a. apa;b. toluen.

Fig. 3. 41. Grasimea estefolosita ca rezerva de hrana ~ienergie ~i ca strat izolator ter-

mic (in cocoa~a camilei).

De 1tiutl'Atunci dind se folose~te un ulei

pentru pdijit, procesul de rupere alegaturilor duble este accelerat,deoarece el este favorizat de tem-peratura. In urma unor reactii deoxidare cu 02 din aer se formeazaradicali liberi care provoacapoJimerizarea resturilor de acizigr~i nesaturati din ulei: se observaformarea unui strat de materialsolid - produsul de polimerizare.Radicalii liberi sunt foarte dauna-tori pentru organismul uman. Inconsecintil, nu este bine sa seadauge ulei proaspat peste un uleifolosit deja la prajit, din douamotive: prezenta radicalilor liberipreexistenti provoaca polime-rizarea uleiului nou introdus (seconsuma mai repede) ~i concen-tratia lor in preparatul alimentarcre~te (cre~te efectul daunatorasupra organismului).

Grasimile nu sunt solubile in apa. Aceasta preprietate este unavantaj pentru organism: moleculele de grasime pot fi inmaga~i-nate (stocate) in corp, constituind rezerva lui de combustibil. Inplus, nu cer corpului rezervoare speciale pentru stocare l?iservesc drept strat izolator (vezi fig. 3. 41).

Grasimile sunt solubile in solventi organici nepo/ari, datoritacatenelor voluminoase nepolare din structura lor.

Grasimile au densitate mai mica decat a apei (plutesc pe apa),deoarece in structurile compacte catenele nu sunt stans legate l?iintre ele raman goluri cu aer.

Grasimile se topesc la 0 ul?oaraincalzire l?iprin racire devin solide.Grasimile saturate sunt fabricate in organismele animalelor l?i

se acumuleaza in corpul acestora. Grasimile animale se separadin tesuturile in care sunt continute, prin topire. Grasimea topitase ~olidifica in timp, la temper~tura ambianta. Grasimile animalesunt suficient de pure pentru a se folosi direct in alimentatie, faraa fi rafinate.

Grasimile nesaturate - uleiuri - sunt triesteri ai glicerinei cuacizi gra§i, care. contin in compozitia lor resturi de acizi gra§inesaturati.

Acidu; oleic, C18H3402 este un acid nesaturat care contine 0

singura legatura dubla C=C. Molecula de acid oleic nu mai poatesa se roteasca in jurul legaturii duble (vezi pag. 37) l?i catenalunga este mai putin flexibila, decat in molecula de acid stearic(vezi fig. 3. 34 l?i3. 33. b).

Prezenta dublei legaturi are un efect important asupra formeimolecule/ de triglicerida 1,2,3- trio/eilglicerol. Moleculele·trigliceridei acidului oleic nu se intrepatrund l?i nu se taseaza lafel de ul?or ca cele de tristearina l?i deci ele sunt mult mai putincompacte. Grasimile nesaturate nu pot exista in stare solida latemperatura ambianta, ci sunt fluide: sunt uleiuri.

Acidul linoleic este un acid gras polinesaturat deoarececontine 3 duble legaturi C=C in molecula. Esterii lui cu glicerinasunt lichizi l?i se gasesc in' uleiuri vegetale: ulei de soia, deporumb.

Principalele consecinte ale polinesaturarii asupra proprietati1orgrasimilor nesaturate sunt: rigiditatea mult mai mare a moleculeide triglicerida l?i reactivitatea chimica.

Uleiul vegetal polinesaturat, in contact cu aerul, produce 0

pelicula, fie la suprafata sa, fie pe suprafata pe care este aplicat,deoarece legaturile duble se scindeaza sub actiunea oxigenuluidin aer l?iare loc 0 reactie de polimerizare.

Aceste proprietati stau la baza aplicatiilor practice ale uleiurilorpolinesaturate care sunt uleiuri sicative.

Vopselele in ulei sunt alcatuite dintr-un colorant (de tippigment), aflat in suspensie intr-un ulei sicativ (de exemplu uleide in, la care se adauga substante de umplutura, oxizi de metalel?i substante cu rei de catalizator).

Activitate de tip proiectIntocme~te un referat cu tema "Plantele-sursii de uleiuri". Informatii

utile poti gasi in cele ce urmeaza.Plantele i~i inmagazineaza rezervele de hrana in tulpina, radacina,

bulbi ~i frunze, sub forma de polizaharide. Din acest motiv, griisimileplantelor, care sunt uleiuri se giisesc preponderent in semintele .Jifructele acestora. Ele constituie rezerva de hrana necesara pentru dez-voltarea ~i cre~terea embrionului. Cateva exemple sunt date in fig. 3.42.

Pentru a fi folosite Tnalimentatie, uleiurile brute, obtinute prinpresare, se rafineaza.

Grasimile vegetale, fluide, pot fi transformate Tngrasimi solideprin reactia de hidrogenare: resturile de acizi nesaturati dintrigliceride devin catene saturate ~i se obtin grasimi saturate deorigine vegetala. in acest fel se fabrica margarina.

Importanta practica §i actiuneabiologica a grasimilor

Rolul esential al grasimilor este acela de rezerva de com-bustibil pentru organism.

Atunci cand sunt oxidate complet, Tn cadrul proceselor deardere din corp, grasimile se transforma Tn CO2 ~i apa ~i seelibereaza 0 cantitate mare de energie.

Materiile grase din hrana au §i alte roluri secundare foarte variate.

Activitate de tip proiectIntocme~te un referat in care sa dezvolti tema "Rolul griisimilor in

organism n. Cateva indicatii gase~ti in continuare.Grasimile au rol de solvent pentru numero~i compu~i care dau gust

alimentelor ~i pentru unele molecule care Ie dau culoare.Grasimile sunt folosite de oarheni ~i animale ~i pentru a unge (a

lubrifia) firele de par ~i pielea.Organismul poate folosi carbo nul din catene lungi ~i flexibile

furnizate de grasimile saturate, pentru a fabrica colesterol (vezi fig. 3.43). In acest fel se mare~te concentratia acestuia in plasma sanguina,peste valoarea normala. Colesterolul (compus indispensabil pentru.buna functionare a organismului) se poate depune pe peretii vaselor desange ~i determina aparitia unor boli cardio-vasculare.

Untul de cacao, obtinut din uleiul extras din boabe de cacao, continetrioleil-glicerol ~i se folose~te la prepararea ciocolatei. Proprietatea cio-colatei de a se topi brusc la 340C (aproape de temperatura corpului) sedatore~te prezentei acidului oleic in untul de cacao din compozitia ei ~iii asigura calitatea.

Laptele este un amestec de grasimi care formeaza 0 emulsie cu apain care ele se gasesc dispersate in picaturi de dimensiuni minuscule.

Reactia de saponificareGrasimile reactioneaza cu solutii apoase de baze tari (NaOH

sau KOH); are loc 0 reactie de hidroliza, Tn urma careia seformeaza sarurile de sodiu (sau de potasiu) ale acizilor gra~i dincompozitia grasimii ~i se reface glicerina:

Fig. 3. 42. Grasimi de origine :J

vegetal a se gasesc in fructe ~i i;

seminte ale unor plante: I;a. maslin; b. avocado; c. floarea.

soarelui; d. soia; e. rapita. I

:1it

Fig. 3. 43. Imaginea moleculei"de colesterol. "

il•

CH2-0-CO-RI 0c

CH-O-CO-R' + 3NaOH ~ICH2- 0 -CO-R"

CH2-0HI

CH-OHI

CH2-OH

R- COO-Na+

R'- COO-Na+

R"- COO-Na+

grasime mixta glicerina amestec de saruride sodiu a 3 acizi

gra~i diferiti (sapun).Intrucat saruri ale acizilor gra§i sunt folosite ca sapunuri,

reactia de hidroliza bazica a grasimilor se nume§te saponificare.

Fig. 3. 44. Obtinereasapunului in laborator.

Obtinerea sapunuluiACTIVITATE EXPERIMENTAL~Mod de lucru. Pune ~ 5 g de grasime intr-o capsula de portelan

(vezi fig. 3. 44.), adauga ~ 20 mL de solutie apoasa de hidroxid desodiu, NaOH 40% ~i amesteca folosind 0 spatula sau 0 bagheta de sti-cla. Incalze~te la flacara unui bec de gaz. In timpul fierberii, amesteca~i adauga din dind in cand apa distilata. Dupa 30 de minute, verificadaca saponificarea este completa (proba de solubilizare in apa). Opre~teincalzirea ~i adauga in capsula, sub agitare 25 mL de solutie saturatacalda de clorura de sodiu, NaCl. Lasa sa se raceasca amestecul ~i apoisepara sapunul solid de solutie.

Observafii: prin actiunea hidroxidului de sodiu asupra unei grasimi,la fierbere, s-a obtinut sapun.

Grasimile animale sunt folosite pentru fabricarea sapunurilor prinac'iunea sodei caustice (hidroxid de sodiu, NaOH) asupra lor, lafierbere, atat in gospodariile individuale, cat §i la scara industriala.

o Acizii sunt deriva'i monofunc'ionali ai hidrocarburilor carecon'in una sau mai multe grupe carboxil, -COOH.

o Acizii carboxilici au caracter acid §i dau toate reac'iile ca-racteristice acizilor.

o Acizii carboxilici reac'ioneaza cu alcoolii, formandu-se esteri;reac'ia se nume§te esterificare §i poate avea loc in ambele sen-suri. Reac'ia inversa esterificarii este reac'ia de hidroliza.

o Acizii carboxilici care au in molecula 0 catena Iiniara cu unnumar par de atomi de carbon (n 24) sunt acizi gra§i.

o Sarurile de sodiu sau de potasiu ale acizilor gra§i sunt sapunuri.Sapunurile se ob'in prin reac'ia de saponificare a grasimilor.

o Sapunurile §i detergen'ii sunt agen'i activi de suprafa'i (sur-. factan'i); ei au capacitate mare de spalare.

o Grasimile sunt amestecuri de esteri simpli sau mic§ti aiglicerinei cu acizi gra§i satura'i sau nesatura,i.

o Grasimile, denumite §i lipide sunt insolubile in apa §i solu-bile In hidrocarburi §i in alcooli. Grasimile reprezinta rezerva decombustibil (de energie) a organismelor vii.

o Grasimile saturate sunt solide, se topesc la 0 incalzireu§oara §i sunt mai ales de origine animala.

o Grasimile nesaturate sunt fluide §i se gasesc in semin,eJe§i fructele plantelor. Din acestea se ob'in grasimi saturate de ori-gine vegetala (margarina) prin hidrogenare.

EXERCITII $1 PROBLEME1. Un acid monocarboxilic saturat, CnH2n02,

contine 40% C. Determina formula moleculara aacidului. Scrie formula de structura ~i denume~teacidul determinat.

2. Se considera ca 110 9 de solutie de acid aceticar reactiona cu 1J2.P 9 de Na. Scrie ecuatiareactiei chimicecare are loc ~i calculeaza con-, .centratia procentuala a solutiei de acid acetic., .____.._. I

3. Peste 200 9 de solutie de acid acetic de con-centratie 20 % se adauga solutie de hidroxid depotasiu de concentratie 10%.a) Calculeaza masa de solutie de hidroxid depotasiu necesara neutralizarii Tntregii cantitati deacid.b) Calculeaza masa de acetat de potasiu obtinuta.

4. Se considera schema de reactii:+a

~CH3- COOH~ (CH3- COO hMg

Determina substantele necunoscute a, b, c.Scrie ecuatiile reactiilor chimice corespunzatoareschemei.

5. Se supun fermentatiei acetice 300 9 solutie deetanol de concentratie 46%. 30% din acidulacetic obtinut reactioneaza cu pulbere de alu-miniu proaspat preparata ~i rezulta acetatul dealuminiu, substanta cunoscuta Tn medicina subnumele de "apa de Burow". Se cere:a) calculeaza masa de acid acetic obtinuta prinfermentatia acetica a etanolului;b) calculeaza masa de aluminiu de puritate 80%necesara reactiei cu acidul acetic ~i masa deacetat de aluminiu obtinuta, ~tiind ca randamen-tul reactiei este de 75%.

6. Peste 20 9 de CaC03 se adauga solutie deacid acetic Tnexces. In urma reactiei care are locse degaja 3,584 dm3 CO2 (c.n.).a) Calculeaza puritatea carbonatului de calciu.b) Calculeaza masa de acetat de calciu obtinuta.

7. 200 9 solutie de acid acetic de concentratie98% se supune reactiei de esterificare cu etanol.Scrie ecuatia reactiei chimice care are loc ~i cal-culeaza masa de acetat de etil obtinuta ~tiind carandamentul reactiei este de 66%.

*8 . Constanta de echilibru, Kc' a reactiei de este-rificare a acidului acetic cu etanolul este 4. $tiindca se supun esterificarii 48 9 de acid acetic ~i469 de etanol, calculeaza compozitia, Tn pr~molare, a amestecului obtinut la echilibru. ~

*9 . Se supun saponificarii 8,90 9 tristearina cusolutie de KOH de concentratie 40%.a) Calculeaza masa de sapun obtinuta, ~tiind catoata cantitatea a reactionat.b) Hidroxidul de potasiu s-a introdus Tnexces de10%. Calculeaza masa de solutie de hidroxid depotasiu introdus Tnprocesul de saponificare.

* A10. In urma reactiei de saponificare a uneitrigliceride mixte cu solutie de NaOH de concen-tratie 20% se obtin 55,6 9 palmitat de sodiu ~i30,4 9 oleat de sodiu. Scrie formulele de struc-tura ale trigliceridelor ~i calculeaza masa desolutie de NaOH consumata Tn reactia desaponificare.

*12 . Un sapun de calciu contine 6,644% Ca.a) Determina formula moleculara a sapunului,scrie formula lui de structura ~i denume~te-I.b) Scrie formula trigliceridei simple din care s-a .obtinut sapunul.

*13 . Un detergent de tip alchil sulfonat de sodiucontine 11,76 % sulf. Determina formula molecu-lara a detergentului.Explica proprietatile de spalare ale detergenti1or.

*14 . 1.6,12 9 de triglicerida simpla se saponificacu 80 mL de solutie de NaOH de concentratie 1M. Excesul de NaOH este neutralizat de 10 mLsolutie de HCI de concentratie 2 M.Determina formula de structura a trigliceridei ~idenume~te-o.

15*. 7,4 9 acid monocarboxilic saturat, A,reactioneaza cu 100 cm3 solutie de NaOH de, ,concentratie 1 M. Se cere:a) determina formula moleculara a acidului car-boxilic, A;b) scrie ecuatiile reactiilor chimice date de acidulA tu Fe ~iAI(OHb;c) scrie formula de structura a omologului inferioral acidului A.

I. Scrie cuvantul / cuvintele dintre paranteze carecompleteaza corect fiecare dintre afirmatiile date:1. Acizii carboxilici cu alcoolii. (reactio-neaza / nu reactioneaza)

2. Acidul acetic contine % O.(23,33 / 53,33)3. Acidul acetic cu cupru. (reactioneaza /nu reactioneaza)4. Acidul acetic este folosit Tn alimentatie ca........... (vin / otet)

II. pH-ul unei solutii apoase de acid acetic poate fi:.a) 8;b) 4;c) 12;d) 11.

III. 20 9 de oxid de calciu, CaO, se trateaza cusolutie de acid acetic de concentrat!§1~-e%. $tiindca se obtin 39,5 9 de acetat de carCiu, se cere:a) scrie ecuatia reactiei chimice dintre oxidul decalciu ~i acidul acetic; 1punctb) calculeaza randamentul reactiei care a avutloc. 1punct

IV. 200 9 solutie de acid acetic de concentratie40% reactioneaza stoechiometric cu carbonatulde calciu.a) Scrie ecuatia reactiei chimice.

1 punctb) Calculeaza volumul de CO2 obtinut, masuratTn conditii normale.

V. a) Scrie trei ecuatii ale unor reactii chimiceposibile, de obtinere a acetatului de magneziu,din acid acetic ~i trei sUbstante anorganicediferite.

2 punctb) Calculeaza compozitia procentuala masica aacetatului de sodiu.

Timp de lucru: 50 minute.1punct din oficiu.

I. Scrie cuvantul / cuvintele dintre paranteze carecompleteaza corect fiecare dintre afirmatiile date.1. Acidul acetic are punctul de fiebere .decat etanolul. ( mai mare / mai mic)2. 0 solutie de acid acetic poate avea pH-ul.. (3/13)3. Acidul cu formula CH3-(CH2)WCOOH .un acid gras. (este / nu este)4. Radicalul hidrocarbonat este partea asapunuluf. (hidrofoba / hidrofila)

II. Precizeaza care dintre cele patru reactii chimi-ce nu este posibila:a)2CH3-COOH + Cu0+hCt(CH3-COOhCub) 2

CH3-COOH + Ag - CH3-COOAg+tH2c)CH3- COOH + KOH -=HO CH3- COOKd) 2

CH3-COOH + Na -CH3-COONa+tH21punct

III. Se supun esterificarii 12 9 de CH3-COOH cuetanol. Constanta de 'echilibru a reactiei deesterificare este 4 ~i la echilibru se gasesc 0,15moli de acetat de etil. Calculeaza masa de etanolsupusa esterificarii.

IV. Un acid gras saturat contine 12,5% O.,Determina formula moleculara a acidului ~i scrieformula lui de structura. Scrie formula triglicerideisimple care se obtine din glicerina ~i acidul grasdeterminat.

V. Se titreaza 20 mL solutie de acid acetic de con-centratie 0,2 M cu solutie de NaOK; folosind caindicator fenolftaleina.a) Calculeaza volumul de solutie de NaOH deconcentratie 0,1 M necesar neutralizarii totale aacidului acetic. 2 punctb) Explica schimbarile de culoare care seobserva Tn timpul titrarii. 1punct

Timp de lucru: 50 minute.1punct din oficiu