3.4.2: Alimentos - Hidrogenação de Óleos Vegetais, Gorduras Trans e Rendimento Percentual - Química LibreTexts

Rendimento Percentual de Produtos de Hidrogenação

Bastante frequentemente uma mistura de dois ou mais produtos é formada em uma reação química. Por exemplo, quando um óleo vegetal como o óleo de palma é hidrogenado, podemos querer fazer apenas produtos mono-insaturados. Mas os muitos triglicéridos que contém com cadeias variadas de ácidos gordos. Nenhum processo único poderia funcionar para todos eles. Suponha que comecemos com apenas uma possível molécula de óleo de palma, um glicerol com 2 ácidos linolênicos e 1 substituto de ácido linoleico (vamos abreviar GLLL). O produto desejado pode ser o óleo com três substitutos do ácido oleico (abreviaremos GOOO, que também pode ser uma boa descrição do mesmo) então a equação é:

(C18H29O2)CH2CH(C18H29O2)CH2-(C18H31O2) + 5 H2 → (C18H33O2)CH2CH(C18H33O2)CH2-(C18H33O2)

“GLLLL” + 5 H2 → “GOOO

Um grande excesso de hidrogênio está normalmente presente sob pressão, com um paládio ou catalisador “Raney Nickel”. Um grande número de produtos é obtido, incluindo gorduras completamente saturadas como estearina (gliceril tristearato), e gorduras trans. Os produtos são geralmente analisados convertendo os óleos em ésteres (metil) mais simples e executando um cromatogâmico gasoso.

A eficácia da reação é geralmente avaliada em termos de rendimento percentual do produto desejado. Um rendimento teórico é calculado assumindo que todo o reagente limitador é convertido em produto. A massa do produto determinada experimentalmente é então comparada ao rendimento teórico e expressa como uma percentagem:

EXEMPLO 1 Suponha que uma |hidrogenação de 100,0 g de (C18H29O2)CH2CH(C18H29O2)CH2-(C18H31O2), abreviadamente “GLLL” (M = 875,4 g/mol) é realizada com 2.000 g H2, selada num vaso de reacção em aço de alta pressão com um catalisador a 55°C. Os produtos incluem 90,96 g(C18H33O2)CH2CH(C18H33O2)CH2-(C18H33O2), abreviado “GOOO”. (M = 885,5 g/mol). Calcular o rendimento percentual.

Solução Devemos calcular o rendimento teórico de (C18H33O2)CH2CH(C18H33O2)CH2-(C18H33O2), e para isso, devemos primeiro descobrir se (C18H29O2)CH2CH(C18H29O2)CH2-(C18H31O2) ou H2 é o reagente limitante. Para a equação equilibrada acima,

A razão estequiométrica dos reagentes é

Agora, as quantidades iniciais dos dois reagentes são e A razão das quantidades iniciais é assimDesde que esta razão seja inferior a , existe um excesso de H2. O GLLL é o reagente limitador. Consequentemente, devemos usar 0,1142 mol GLLL e 0,5712 mol H2 (em vez de 0,9921 mol H2) para calcular o rendimento teórico de (C18H33O2)CH2CH(C18H33O2)CH2-(C18H33O2), ou “GOOOO”. Temos entãopara quePodemos organizar estes cálculos em uma tabela: