Procesos quimicos

BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

Determinación de los Índices de saponificación, acidez y yodo iníciales.
Los resultados obtenidos de acuerdo al procedimiento planteado fueron:

Índice de Saponificación
 Masa de la muestra (grasa) = 2.037 g.
 Normalidad HCl = 0.1822 N
 Volumen de HCl gastado (muestra 1) = 11.5 ml
 Volumen de HCl gastado (muestra 2) = 12.2 ml
 Volumen de HCl gastado(Blanco) = 66.3 ml
 Índice de Saponificación Promedio = 275.612 mg de KOH/g. de grasa
 Índice de Acidez
 Masa de la muestra (grasa) = 1.2515 g.
 Volumen de KOH = 0.1 ml.
 Volumen de Etanol = 25 ml.
 Normalidad KOH = 0.4216 N.
 Índice de Acidez = 1.89 mg de KOH/g. de grasa
 Índice de Yodo
 Masa de la muestra (grasa) = 1.0029 g.
 Volumen de Tiosulfato (Muestra) = 15.8 mlDeterminación de los Índices de saponificación, acidez y yodo del jabón obtenido
Los resultados obtenidos de acuerdo al procedimiento planteado fueron:

Índice de Saponificación

 Masa de la muestra (grasa) = 2.03 g.
 Normalidad HCl = 0.1822 N
 Volumen de HCl gastado (muestra 1) = 65.8 ml
 Volumen de HCl gastado (muestra 2) = 66.2 ml
 Volumen de HCl gastado (Blanco) = 66.3 ml
 Índice deSaponificación Promedio = 1.56 mg de KOH/g. de grasa
De lo cual se puede deducir que en el jabón obtenido no habían grasas saponificables).

Balances de materia en la saponificación de la grasa de coco

Suponiendo que la grasa de coco está compuesta principalmente por el triglicérido (triester) C3H5 (C13H27COO)3 la estequiometria de la saponificación con Hidróxido de potasio es:

Segúnproporciones estequiometricas, 1 mol de triglicérido (grasa de coco) que reacciona con 3 moles de KOH produce una mol de glicerol y 3 moles de sal de ácido carboxílico.
Los pesos moleculares de las especies involucradas en la reacción son:
• P.M. Triglicérido = 722 g.
• P.M. Hidróxido de Potasio = 56 g.
• P.M. Glicerol (Glicerina) = 92 g.
• P.M. Sal de ácido (Jabón) = 266 g.
Teóricamente, 722g. de Triglicérido (grasa de coco) deben producir 798 g. de Sal de ácido.
Realizando las conversiones de valores másicos a molares de la grasa utilizada y el jabón producido en la saponificación se tiene:

 Moles de grasa saponificada = 1506 g./722 g./mol = 2.0859 moles

 Moles de jabón (teórico) = 2.0859 moles grasa *3 molesjabon = 6.257 moles1mol/grasa

 Moles de jabón producido = 1567.42 g./266 g./mol = 5.8925

 Moles de KOH utilizadas en la saponificación = 414g.jabón = 7.3928 moles

• 56g./mol

Teóricamente la cantidad de álcali necesaria para saponificar la grasa es:
Moles de KOH requeridas (teóricas) =

2.0859mol/grasa* 3molesKOH = 6.2577 moles1mol/grasa
El exceso de alcali fue de 18.14%

El reactivo límite de la reacción fue la grasa de coco

Balance de Energía de la Saponificación

Para clasificar termodinámicamente la reacción es importante calcular el calor de reacción (∆H°) a 25 °C con base en los calores de formación de las especies reaccionantes, así:

∆H°rxn = Σ∆H°productos - Σ∆H°reactivos

Del libro “Balances de Materiay Energía” de Ben Hur Valencia se extraen los siguientes valores:

PARA REACTIVOS

1. ∆H°fKOH. Acuoso) = -114.96 kcal/gmol
2. ∆H°fglicérido = -763.50 Kcal/gmol
Para productos
3. ∆H°fglicerina = -159.16 Kcal/gmol

Debido a que no se encuentran valores de calor de formación para la sal de ácido, se calculará un calor a partir de las siguientes suposiciones.

Teóricamente se sabe que sepresenta la siguiente relación, cuyo valor oscila entre 0.3 y 0.36, en nuestro caso trabajamos con un valor promedio para este rango.

33.0 = ∆ H° f(saldeácido)- ∆ H° f( acido)

∆ H° f(saldeácido)

∆ H° f(saldeácido) =279.36 kcal/gmol




El Calor de Reacción es:

∆H°rxn = 3(-279.36) + (-159.16) - (-763.50) - 3(-114.96) = 111.14 (Kcal/gmol)

Calculo...