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
como catalisador e outra utilizando ácido sulfúrico
.
Após a reação, observaram que a amostra com NaOH produziu uma fase bem separada entre biodiesel e glicerina, enquanto a amostra com
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)
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.
Após a reação, observaram que a amostra com NaOH produziu uma fase bem separada entre biodiesel e glicerina, enquanto a amostra com
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)
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:
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:
- 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.
- 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).
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.