O ácido cítrico é um ácido natural encontrado nas frutas cítricas. É amplamente utilizado em alimentos e bebidas como intensificador de sabor e conservante. Também encontra aplicações em produtos de limpeza e cosméticos.
| Nome IUPAC | Ácido 2-hidroxipropano-1,2,3-tricarboxílico |
| Fórmula molecular | C₆H₈O₇ |
| Número CAS | 77-92-9 |
| Sinônimos | Ácido 3-carboxi-3-hidroxiglutárico, ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, citrato, etc. |
| InChI | InChI=1S/C6H8O7/c7-3(8)1-6(13,5(11)12)2-4(9)10/h13H,1-2H2,(H,7,8)(H,9, 10)(H ,11,12) |
Propriedades do ácido cítrico
Fórmula de Ácido Cítrico
A fórmula do ácido cítrico é C₆H₈O₇. Consiste em seis átomos de carbono, oito átomos de hidrogênio e sete átomos de oxigênio. Esta fórmula química representa o arranjo dos átomos em uma única molécula de ácido cítrico.
Massa molar de ácido cítrico
A massa molar de C₆H₈O₇ é aproximadamente 192,13 gramas por mol. É calculado somando as massas atômicas de todos os átomos presentes em um mol de C₆H₈O₇. A massa molar é usada para converter gramas e moles em cálculos químicos.
Ponto de ebulição do ácido cítrico
O ácido cítrico não tem um ponto de ebulição distinto porque sofre decomposição antes de atingir a temperatura de ebulição. No entanto, quando aquecido, começa a degradar-se a cerca de 175 graus Celsius (347 graus Fahrenheit). A decomposição de C₆H₈O₇ resulta na formação de água e dióxido de carbono.
Ponto de fusão do ácido cítrico
O ácido cítrico tem um ponto de fusão de 153 graus Celsius (307 graus Fahrenheit). A esta temperatura, a forma sólida de C₆H₈O₇ se transforma em líquido. É importante notar que o C₆H₈O₇ também pode existir na forma anidra, que possui um ponto de fusão mais elevado, em torno de 310 graus Celsius (590 graus Fahrenheit).
Densidade de ácido cítrico g/mL
A densidade de C₆H₈O₇ é de aproximadamente 1,665 gramas por mililitro (g/mL). Este valor representa a massa de C₆H₈O₇ contida em um mililitro de volume. A densidade de uma substância é frequentemente usada para determinar sua concentração ou pureza.
Peso molecular do ácido cítrico
O peso molecular de C₆H₈O₇ é de aproximadamente 192,13 gramas por mol. É a soma dos pesos atômicos de todos os átomos de uma molécula de C₆H₈O₇. O peso molecular é um parâmetro importante para vários cálculos e reações químicas.
Estrutura do ácido cítrico
O ácido cítrico possui uma estrutura de ácido tricarboxílico com três grupos funcionais carboxila (-COOH). Ele contém um átomo de carbono central ligado a três grupos carboxila e um grupo hidroxila (-OH). A disposição dos átomos confere ao C₆H₈O₇ suas propriedades ácidas características e permite que ele participe de diversos processos bioquímicos.
Solubilidade do ácido cítrico
O ácido cítrico é muito solúvel em água. Dissolve-se facilmente em água, álcool e outros solventes polares. A solubilidade de C₆H₈O₇ aumenta com a temperatura. É comumente usado como aditivo alimentar e agente aromatizante devido à sua capacidade de dissolver e realçar sabores em soluções aquosas.
| Aparência | Pó cristalino branco |
| Gravidade Específica | 1.665 |
| Cor | Incolor ou branco |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | 192,13 g/mol |
| Densidade | 1.665g/mL |
| Ponto de fusão | 153°C (307°F) |
| Ponto de ebulição | Decompõe-se antes de ferver |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Muito solúvel |
| Solubilidade | Solúvel em água, álcool e solventes polares |
| Pressão de vapor | Não aplicável |
| Densidade do vapor | Não aplicável |
| pKa | pKa₁ = 3,13, pKa₂ = 4,76, pKa₃ = 6,40 |
| pH | pH = 1,8 – 3,1 (solução a 1% a 25°C) |
Segurança e perigos do ácido cítrico
O ácido cítrico é geralmente reconhecido como seguro para consumo e tem baixo nível de toxicidade. Porém, seu manuseio requer alguns cuidados. Isso pode causar irritação nos olhos e na pele, portanto é recomendado o uso de luvas e óculos de proteção. A inalação de poeira ou névoa de C₆H₈O₇ pode irritar o sistema respiratório, por isso é aconselhável trabalhar em áreas bem ventiladas. Embora não seja inflamável, altas temperaturas podem causar a decomposição do C₆H₈O₇ e liberar vapores irritantes. É importante armazenar C₆H₈O₇ em local fresco e seco, longe de substâncias incompatíveis. No geral, a implementação de boas medidas de segurança garante o manuseio seguro de C₆H₈O₇.
| Símbolos de perigo | Nenhum |
| Descrição de segurança | Causa irritação nos olhos e na pele. Pode causar irritação respiratória. Manuseie com cuidado e evite inalação |
| Números de identificação da ONU | Não aplicável |
| Código SH | 2918.14.00 |
| Classe de perigo | Não classificado como perigoso |
| Grupo de embalagem | Não aplicável |
| Toxicidade | Baixa toxicidade; geralmente reconhecido como seguro |
Métodos de síntese de ácido cítrico
Vários métodos podem sintetizar C₆H₈O₇.
Microrganismos como certas cepas do fungo Aspergillus niger ou a bactéria Escherichia coli fermentam carboidratos como glicose ou sacarose em um meio rico em nutrientes para sintetizar C₆H₈O₇ como subproduto. Eles metabolizam açúcares, produzindo C₆H₈O₇ durante a fermentação.
As frutas cítricas são inicialmente espremidas para obter uma solução concentrada, extraindo C₆H₈O₇ de fontes naturais. Os processos de purificação removem impurezas e partículas sólidas do suco. O tratamento da solução concentrada com hidróxido de cálcio forma citrato de cálcio, um sal de C₆H₈O₇. A acidificação da solução com ácido sulfúrico ou clorídrico libera C₆H₈O₇ na forma de precipitado deste sal. A coleta, lavagem e secagem do precipitado produz C₆H₈O₇ puro.
Os métodos de síntese química envolvem a oxidação catalítica de glicose ou outros carboidratos usando catalisadores específicos como platina ou paládio. A glicose é convertida em ácido glucônico através deste processo, e a oxidação posterior a converte em C₆H₈O₇.
No geral, esses processos permitem a produção em larga escala de C₆H₈O₇ para atender à demanda em diversos setores, como alimentos e bebidas, farmacêuticos e cosméticos.
Usos do ácido cítrico
C₆H₈O₇ encontra amplas aplicações em diversas indústrias devido às suas propriedades versáteis. Aqui estão alguns usos comuns:
- Indústria de Alimentos e Bebidas: A indústria de alimentos e bebidas utiliza amplamente o C₆H₈O₇ como intensificador de sabor, acidulante e conservante em refrigerantes, geléias, doces e laticínios.
- Indústria farmacêutica: A indústria farmacêutica utiliza C₆H₈O₇ como ajustador de pH e agente aromatizante na produção de comprimidos e xaropes efervescentes. Também serve como agente quelante em certos medicamentos.
- Produtos de limpeza: C₆H₈O₇ remove eficazmente calcário, manchas de água dura e ferrugem, tornando-o um ingrediente comum em produtos de limpeza domésticos, detergentes de louça e agentes descalcificantes.
- Cosméticos e cuidados pessoais: C₆H₈O₇ desempenha múltiplas funções em produtos para a pele e os cabelos, servindo como ajustador de pH, esfoliante e aumentando a eficácia de outros ingredientes.
- Tratamento de Água: C₆H₈O₇ encontra aplicação em processos de tratamento de água para controlar os níveis de pH e remover íons metálicos. Ajuda a prevenir a formação de tártaro e inibe o crescimento de certas bactérias.
- Aplicações Industriais: Várias indústrias usam C₆H₈O₇ em processos como limpeza de metais, tingimento de têxteis e catalisação de reações químicas.
- Fotografia: Na fotografia, os desenvolvedores usam C₆H₈O₇ para desenvolver soluções para filmes fotográficos. Ajuda a controlar o pH e melhora a qualidade da imagem.
- Sabor e preservação de alimentos: O sabor pungente do C₆H₈O₇ o torna uma escolha popular como agente acidificante em produtos alimentícios. Além disso, atua como conservante natural, prolongando a vida útil de alguns alimentos.
Essas diversas aplicações destacam a importância do C₆H₈O₇ em muitas indústrias, tornando-o um composto valioso e amplamente utilizado.
Questões:
P: O que é ácido cítrico?
R: C₆H₈O₇ é um ácido natural encontrado em frutas cítricas, como limões e laranjas, e é amplamente utilizado em diversas aplicações alimentícias e industriais.
P: O ácido cítrico é um conservante natural?
R: Sim, C₆H₈O₇ é comumente usado como conservante natural devido à sua capacidade de inibir o crescimento de certas bactérias e prolongar a vida útil de produtos alimentícios.
P: O ácido cítrico é ruim para você?
R: C₆H₈O₇ é geralmente reconhecido como seguro para consumo em quantidades moderadas, mas o consumo excessivo pode causar desconforto gastrointestinal ou erosão dentária.
P: O ácido cítrico e o ácido ascórbico são iguais?
R: Não, C₆H₈O₇ e ácido ascórbico (vitamina C) são compostos diferentes com estruturas e propriedades químicas distintas, embora ambos sejam comumente encontrados em frutas.
P: O ácido cítrico é perigoso?
R: C₆H₈O₇ não é inerentemente perigoso quando usado corretamente, mas pode causar irritação nos olhos e na pele, e a inalação de grandes quantidades de pó ou névoa de ácido cítrico pode irritar o sistema respiratório.
P: Onde ocorre o ciclo do ácido cítrico?
R: O ciclo C₆H₈O₇, também conhecido como ciclo de Krebs, ocorre nas mitocôndrias das células e desempenha um papel central na respiração celular, produzindo moléculas ricas em energia.
P: Qual destes entra no ciclo do ácido cítrico?
R: Acetil-CoA, uma molécula derivada da quebra de carboidratos, gorduras e proteínas, entra no ciclo C₆H₈O₇ para ser posteriormente metabolizada e gerar energia.
P: O ácido cítrico é ruim para você?
R: C₆H₈O₇ é geralmente seguro para consumo moderado, mas o consumo excessivo pode causar efeitos adversos, como desconforto gastrointestinal e erosão do esmalte dentário.