A Desidratação da sacarose Prática Número

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Luciano Junio

Hallysson

Marcos Antônio

Desidratação da sacarose

Prática Número

23 de novembro de 2014

Gama-DF

Introdução:

   

         A sacarose, conhecida como o açúcar comum ou açúcar de mesa, é um dissacarídeo composto por uma molécula de glicose e uma de frutose, unidas entre si por uma ligação glicosídica. A glicose e a frutose são carboidratos ou glicídios, classificados como oses, pois não sofrem hidrólise. Já a sacarose é um osídio, pois pode sofrer hidrólise. Ela é um dissacarídeo, pois, ao reagir com a água, forma duas moléculas de oses, que são exatamente a glicose e a frutose. Visto que essa é a reação inversa de sua formação, o resultado da mistura de glicose e frutose é denominado açúcar invertido. A fórmula química da sacarose é C12H22O11 e é formada através da condensação da glicose e da frutose. A condensação é a união desses compostos com a perda de uma molécula de água. Visto que existem isômeros da glicose e da frutose (formas α e β), também se obtém isômeros da sacarose. Em condição ambiente a sacarose possui formato de cristais brancos de um sabor doce e solúvel em água (açúcar). A sacarose tem origem vegetal e pode ser encontrado principalmente na cana de açúcar ou na beterraba. O açúcar foi considerado artigo de luxo e, por isso, não era usado na alimentação, mas apenas como calmante. Com o cultivo da cana-de açúcar na América e da beterraba na Europa, o uso desse produto se intensificou. No Brasil, obtém-se o açúcar principalmente através da cana-de-açúcar, que é moída, obtendo-se a garapa, com alto teor de sacarose. Posteriormente, essa garapa é aquecida, formando um melaço, que contém aproximadamente 40% de sacarose em massa; e parte dessa sacarose se cristaliza, formando o açúcar comum.

     O ácido sulfúrico é um poderoso agente desidratante de açúcares, amidos e celulose que reage com a sacarose, com isso veremos uma reação espetacular de finos e pequenos cristais brancos começar a crescer cada vez mais formando uma substância preta e dura (carbono - carvão) e liberando todos os outros compostos da reação em forma de gás (H2O e parte do S do ácido sulfúrico) criando bolhas e expandindo o carbono, a reação é exotérmica e libera muito calor. Portanto, o ácido sulfúrico tem a capacidade de corroer os tecidos dos organismos vivos e, pela carbonização, causa queimaduras e manchas pretas na pele. Deve-se ter muito cuidado ao utiliza-lo.

     O H2SO4 é de suma importância na indústria, pois com ele é usado nas baterias de chumbo-ácido presente em automóveis como eletrólito, na fabricação de explosivos, no refino do petróleo, removendo impurezas da gasolina e de outros óleos, na produção de outros ácidos como o ácido fosfórico (H3PO4) e o ácido Nítrico (HNO3), na indústria de fertilizantes.

    Carbono é um elemento químico e serve como componente de hidrocarbonetos, especialmente os combustíveis como petróleo e gás natural; do primeiro se obtém por destilação nas refinarias gasolinas, querosene e óleos e, ainda, é usado como matéria-prima para a obtenção de plásticos, enquanto que o segundo está se impondo como fonte de energia por sua combustão mais limpa.

Objetivos:

 

     Ver na pratica um experimento exotérmico, observar a ação desidratante do ácido sulfúrico sobre a sacarose e comprovar o carbono em nossa alimentação.

         

Materiais e Reagentes:

Materiais:                                                Reagentes:

1 Béquer de 250 mL                               60g de açúcar

1 Bastão de vidro                                    60 mL de ácido sulfúrico concentrado

1 Balança analítica ou comum

1 Colher

1 Fundo de relógio

1 Béquer 60 mL

Procedimento experimental:

1. Pese 60g de açúcar com auxílio da balança e do fundo de relógio, transfira para o béquer de 250 mL. (Caso prefira, adicione o açúcar diretamente no béquer até que alcance a marca dos 50 mL e pese - Não se esqueça de pesar o béquer vazio antes para tirar a diferença - o valor dará aproximadamente as 60g).
2. Leve o béquer já com açúcar pesado para uma capela (exaustor).
3. Adicione 60 mL de ácido sulfúrico concentrado no outro béquer.
4. Transfira o ácido sulfúrico do béquer, com cuidado, para o outro béquer que contem açúcar. Obs: Essa parte deverá ser feita dentro do exaustor.
5. Com o bastão de vidro, mecha o conteúdo até que o ácido sulfúrico tenha entrado em contato com todo o açúcar.
6. Espere a reação acontecer e anote.

Resultado e discussão:

1. Qual a equação química do processo de desidratação da sacarose?

     C12H22O11(s) + H2SO4(aq) --> 12 C(s) + SO3(g) + 12 H2O(g)

1. Como é produzido o ácido sulfúrico? (Dê as equações químicas)

    Primeiro precisamos obter o dióxido de enxofre SO2(g) ao qual podemos obte-lo das seguintes formas:

Pode-se obter o SO2(g) por meio de enxofre retirado de depósitos subterrâneos, de sulfeto de zinco e sulfato de cálcio:

1 S8(s) + 8 O2(g) → 8 SO2(g)

2 ZnS(s) + 3 O2(g) → 2 ZnO(s) + 2 SO2(g)

CaSO4(s) + C(s) → CaO(s) + CO(g) + SO2(g)

     Após conseguir o dióxido de enxofre é preciso converte-lo em trióxido de enxofre SO3(g). Para isso há um método de contato, em que se usa um catalisador sólido finamente pulverizado, que geralmente é a platina ou o pentóxido de divanádio. A reação que ocorre está representada abaixo: