Um grupo de alunos decidiu produzir biodiesel a partir do óleo de cozinha usado. Para isso, prepararam duas reações de transesterificação: uma utilizando hidróxido de sódio (NaOH) como catalisador e outra utilizando ácido sulfúrico (H2 SO4).
Após a reação, observaram que a amostra com NaOH produziu uma fase bem separada entre biodiesel e glicerina, enquanto a amostra com H2 SO4 apresentou um rendimento menor e uma separação menos nítida.
Com base nesse experimento, qual a explicação mais plausível para o melhor desempenho do NaOH na produção de biodiesel?
a) O NaOH é um catalisador mais eficiente porque favorece a reação de transesterificação em meio básico.
b) OH2 SO4 não reagiu com os reagentes, tornando-se inativo na reação.
c) O NaOH remove a umidade do óleo, tornando a reação mais eficiente.
d) O ácido sulfúrico promove uma reação exotérmica indesejada, degradando os produtos.

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um exercício de Química Orgânica, mais especificamente sobre a reação de transesterificação para produzir biodiesel a partir de óleo de cozinha usado. Perguntam por que o NaOH (base) deu um rendimento melhor e separação mais nítida do que o H₂SO₄ (ácido). Pra resolver isso, vamos precisar entender:
  • O que é transesterificação (equação geral).
  • Como funciona catalise ácida versus catalise básica.
  • Por que meio básico é mais eficiente nesse caso.

Passo 2

Vamos lembrar a reação geral da transesterificação:
Triglicerídeo + 3,ceROH ;xrightarrowcatalisador; 3,ceRCOOR + ceglicerolí
Aqui o triglicerídeo (óleo) reage com álcool (geralmente metanol, \ce{ROH}) pra formar ésteres (biodiesel) e glicerol. O catalisador acelera essa reação sem se consumir.

Passo 3

Teoria da catálise básica vs ácida:
  1. Catálise básica (NaOH) – a base retira o próton do álcool, gerando o íon alcóxido (\ce{RO–}), que é um nucleófilo fortíssimo. Esse alcóxido ataca rapidamente o carbono carbonílico do triglicerídeo, formando o éster (biodiesel) e liberando glicerol.
  2. Catálise ácida (H₂SO₄) – o ácido protona primeiro o carbono carbonílico, tornando-o mais eletrofílico, mas o álcool não vira um alcóxido tão reativo, e o equilíbrio entre espécies protonadas/equilibradas é mais lento.
Em resumo, no meio básico a geração do nucleófilo (\ce{RO–}) é mais direta e veloz, acelerando a transesterificação.

Passo 4

Por que dá separação melhor e rendimento maior com NaOH?
  • No meio básico, a reação é mais rápida e vai praticamente até completar, gerando bastante biodiesel e glicerol puro.
  • O glicerol é solúvel em meio aquoso, separando-se bem do biodiesel (fase orgânica).
  • No meio ácido, a reação demora mais, o rendimento cai, e sobra mistura de intermediários/produtos parcialmente formados que atrapalham a separação de fases.

Passo 5

Analisando as alternativas:
a) O NaOH é um catalisador mais eficiente porque favorece a reação de transesterificação em meio básico.
b) H₂SO₄ não reagiu com os reagentes… (não faz sentido, reagiu mas é só mais lento).
c) O NaOH remove a umidade… (a remoção de água não é o fator principal).
d) O ácido sulfúrico promove uma reação exotérmica indesejada… (não é o principal problema nessa transesterificação).
Então a explicação mais plausível é a (a).

Resposta

Letra a) O NaOH é um catalisador mais eficiente porque favorece a reação de transesterificação em meio básico.

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