Os ácidos gordos e as ceras

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O que é um ácido gordo

Denominam-se ácidos gordos compostos constituídos por longas cadeias de carbono com um ou mais grupos carboxilo. O nome deriva de serem obtidos a partir das gorduras, como o toucinho. São os compostos mais simples da família dos lípidos, sendo as suas propriedades muito semelhantes às dos hidrocarbonetos.

Os ácidos gordos não são compostos muito abundantes no organismo. Os que aparecem são, na maior parte dos casos, passos intermédios de processos fisiológicos, como a síntese de glicéridos ou mobilização de gorduras para obtenção de energias.

Comecemos por uns exemplos. A fórmula que vem a seguir é a do ácido esteárico (cujo nome canónico é ácido octadodecanóico), o principal componente da banha de porco. É um ácido gordo saturado, que é o nome que recebem os ácidos gordos que só têm ligações simples na cadeia.

COOH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3
1     2    3    4    5   6    7    8    9   10   11   12   13  14   15   16   17  18

Como já tem sido referido, a cadeia é flexível, pelo que pode apresentar diversas conformações. O ácido 9-octadecenóico é o quase único componente do azeite e é um ácido gordo insaturado, porque apresenta uma ligação dupla no carbono 9. Isto produz o ângulo que apresenta a cadeia no modelo de contornos de Van der Walls. Como na anterior, a cadeia pode contorcer-se, alterando a linearidad da cadeia.

COOH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3
1     2    3    4    5    6   7    8    9  10  11   12   13  14   15   16  17   18

Os ácidos gordos são, como todos os lípidos, insolúveis em água e solúveis em dissolventes não polares, como benzeno, xilol, etc. O ponto de fusão, como acontece com os hidrocarbonetos, vai sendo mais alto conforme aumenta o tamanho da cadeia hidrocarbonada, mas a existência de ligações duplas entre carbonos faz baixar fortemente o ponto de fusão dentro do mesmo tamanho de cadeia.

Vejamos, na tabela seguinte, um conjunto de ácidos gordos onde podem ser comparados os diferentes pontos de fusão. Os compostos de fundo azul são ácidos gordos saturados e os de fundo amarelo, insaturados. A primeira coluna indica o número de carbonos da cadeia.

Nº C

Nome
(Nome canónico)
Fórmula estrutural Ponto de fusão
12 Ácido Láurico
(Dodecanóico)

COOH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3

44.2º C

14 Ácido Mirístico
(Tetradecanóico)

COOH–(CH2)12–CH3

53.9º C

16 Ácido palmítico
(Hexadecanóico)

COOH–(CH2)14–CH3

63.1º C

18 Ácido Esteárico
(Octadecanóico)

COOH–(CH2)16–CH3

69.6º C

20 Ácido Araquídico
 (Eicosanóico)

COOH–(CH2)18–CH3

76.5º C

24 Ácido Lignocérico
(Tetracosanóico)

COOH–(CH2)22–CH3

86.0º C

16 Ácido Palmitoléico
(9-hexadecenóico)

COOH–(CH2)7–CH=CH–(CH2)5–CH3

-0.5º C

18 Ácido Oléico
(9-octadecenóico)

COOH–(CH2)7–CH=CH–(CH2)7–CH3

13.4º C

18 Ácido Linoléico
(9,12-octadecadienóico)

COOH–(CH2)7–CH=CH–CH2–CH=CH–(CH2)4–CH3

-5.0º C

18 Ácido Linolénico
(9,12,15-octadecatrienóico)

COOH–(CH2)7–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH3

-11.0º C

20

Ácido Araquidónico
(5,8,12,14-eicosatetraenóico)

COOH–(CH2)3–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH=CH–CH=CH –(CH2)4–CH3

-49.0º C

A reacção de esterificação

A esterificação é o análogo, em química orgânica, da reacção ácido-base na inorgânica. É uma reacção que acontece entre um grupo carboxilo e um hidroxilo. O composto resultante é chamado éster

 Na equação mostra-se esta reacção. Vejamos que o hidroxilo do álcool combina-se com um hidrogénio do carboxilo do ácido para formar uma molécula de água. O grupo éster (COO) aparece marcado pelo rectângulo azul.

Os sabões e detergentes

Os sabões são um tipo especial de ésteres entre um ácido gordo e um ião de metal alcalino, normalmente sódio ou potássio.

No fabrico tradicional, que muitas avós ainda lembrarão, é aquecida uma emulsão de azeite (ácido oléico) ou banha de porco (ácido esteárico) com uma solução de soda cáustica (hidróxido de sódio, NaOH) durante algumas horas. O sabão é, por fim, precipitado deitando sal comum na solução. e é colocado em moldes.

A reacção, utilizando ácido esteárico é esta

COOH–(CH2)16–CH3 + NaOH Na+ COO- –(CH2)16–CH3 + H2O

Vejamos que, a diferença de um verdadeiro éster a ligaçáo do carboxilato ao sódio é iónica. A molécula de sabão (à direita; a esfera azul-turquesa é o ião Na+) tem, portanto, uma ponta iónica, de carácter hidrófilico (com elevada afinidade com a água) e uma longa cauda hidrofóbica (que evita a água). O efeito lavador do sabão deve-se a que a cauda hidrofóbica do ácido gordo adere às gotas de gordura, deixando a ponta hidrófila fora, em contacto com a água. Assim, pequenas gotas de gordura, chamadas micelas, envolvidas por moléculas de sabão, libertam-se na água, fazendo desaparecer a mancha do pano. Na figura da esquerda está esquematizado o processo.

Os detergentes são moléculas muito semelhantes, mas o ião metálico está substituído por um grupo orgânico altamente hidrofílico.

A referência aos sabões nesta secção é devida a que há determinadas moléculas, que veremos depois , como os fosfolípidos, e certos ácidos biliares que têm efeito detergente, de grande importância na fisiologia do organismo.

As ceras

Nas plantas e animais aparecem lípidos de muita massa molecular, chamados ceras como revestimento impermeabilizante de pele, penas e pelagem de animais (um exemplo é a lanolina das ovelhas) e folhas ou frutas nas plantas: as maçãs vermelhas às que pode ser puxado o lustro com um pano é um exemplo de revestimento ceroso da epiderme, assim como o das faces superiores de  certas folhas brilhantes, como as do género Camélia.
A cera propriamente dita, produzida pelas abelhas para construir os favos é também uma cera.

Quimicamente, as ceras são ésteres de um ácido gordo e um álcool de cadeia longa. Por exemplo, a cera de abelha é uma mistura de ésteres do tipo CH3–(CH2)n–COO–(CH2)m–CH3 onde n pode ter os valores 24 ou 26 e m pode ser 29 ou 31. É um sólido muito mole à temperatura ambiente, utilizando-se como lubrificante.

Das folhas de uma determinada palmeira abundante no Brasil obtém-se a cera de carnaúba, que é uma mistura de ésteres sólidos deste tipo. Tem capacidade de adquirir um brilho intenso e é muito resistente, sendo, assim, utilizada nas cera de soalhos e móveis. Para lhe dar a fluidez necessária para ser aplicada, mistura-se com dissolventes hidrocarbonatados voláteis, como octanos, que evaporam após a aplicação.

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