Aula volumetria contextualizada

11/03/2014
- MÉTODOS VOLUMÉTRICOS
DETERMINAÇÃO DO TEOR
Potência / Teor:
- São ensaios que visam a determinação quantitativa, ou seja a
concentração do analito no medicamento ou matéria-prima.
- As principais características
precisão e especificidade.
destes
ensaios
são:
exatidão,
A escolha do método depende:
- Descrição Farmacopeica;
- Natureza de informações que se procura;
- Quantidade de amostra disponível
- % do analito na amostra
- Utilização dos resultados da análise.
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DETERMINAÇÃO DO TEOR
 Volumetria / Titulação
 Gravimetria
 Espectrofotometria
- Ultravioleta (100 – 340nm)
- Visível (340 – 800nm)
 Cromatografia
- Líquida de Alta Eficiência
- Cromatografia Gasosa
 Espectroscopia (Análise de chama)
MÉTODOS CLÁSSICOS OU TRADICIONAIS
-Baseados no desenvolvimento de reações químicas,
seguida da determinação quantitativa do produto
formado.
- Volumetria: determinação quantitativa do analito pela
reação com solução padrão.
- Gravimetria: determinação quantitativa do analito pela
reação com reagente específico, formação de um
precipitado, separação e determinação da massa do
produto.
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VOLUMETRIA
- Princípio: Análise quantitativa que consiste na determinação de uma
espécie química de interesse (analito) através da reação com uma
solução de concentração conhecida ( solução padrão).
- Objetivo: A quantidade de solução padrão requerida para completar
a reação com o analito é usada para estimar a pureza ou potência da
amostra.
Vantagens:
Desvantagens:
-Método econômico e rápido
-Não necessita de
equipamentos sofisticados
ou mão de obra
especializada
-Apresenta elevada precisão
e exatidão
-Pode ser automatizado.
-Pouca especificidade, não seletivo.
-Requer grande quantidade de
amostra e reagentes
- Para o doseamento de qualquer tipo de matéria-prima
ou produto é necessária a preparação de soluções de
concentração exatamente conhecida e confiável
(SOLUÇÃO PADRÃO) preparada com reagente de
elevada pureza = Padrão Primário
Lembrete: Padrão primário: reagente de
pureza elevada (impurezas inferior que
0,02%) utilizado para padronizar ou corrigir a
concentração de soluções empregadas em
análise volumétrica.
Características dos padrões primários: ser de fácil
obtenção, purificação e secagem; estável ao ar ou nas
condições de uso; solúvel no solvente utilizado.
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Exemplos de padrões primários:
 Carbonato de sódio (Na2CO3)
 Hidrogenoftalato de potássio (KH(C8H4O4)
 Cloreto de sódio (NaCl)
 Dicromato de potássio (K2Cr2O7)
 Iodato de potássio (KIO3)
 Oxalato de sódio (Na2C2O4)
Indicadores ácido/base
Definição
Um indicador ácido/base é um ácido orgânico fraco
ou uma base orgânica fraca, cuja forma não dissociada
possui cor diferente daquela exibida por sua base
conjugada ou seu ácido conjugado.
A característica de um indicador ácido/base é que
exibe coloração diferenciada em função do pH da solução.
Podem
sintéticas.
ser
tanto
substâncias
naturais
como
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Curvas de Titulação
• Titulação de um ácido forte por uma base forte
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Curvas de Titulação
• Titulação de um ácido forte por uma base forte
Efeito da
concentração
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Curvas de Titulação
• Titulação de um ácido fraco por uma base forte
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Curvas de Titulação
• Titulação de um ácido fraco por uma base forte
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• Conclusões importantes
As reações de volumetria de neutralização ocorrem entre um ácido
e uma base, produzindo sal e água.
O pH da solução resultante no ponto de equivalência dependerá do
sal formado e, portanto, da hidrólise do sal no meio aquoso.
Identificar o tipo de sal formado e sua reação de hidrólise é
importante para saber se o ponto de equivalência estará em pH ácido,
neutro ou básico.
O pH que corresponde ao ponto de equivalência permitirá escolher
um indicador ácido/base adequado.
O indicador ácido/base adequado é aquele que exibe sua mudança
de cor numa faixa de pH que inclui o ponto de equivalência, permitindo,
então, perceber o ponto final da reação de neutralização.
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O acompanhamento de alterações de pH durante
todo o processo de titulação permite descrever as
diferentes curvas de titulação ácido/base sob forma
gráfica.
A interpretação das curvas de titulação ácido/base
permite evidenciar que a identificação do ponto final em
reações que envolvem ácidos e bases fortes é bastante
definida.
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A interpretação das curvas de titulação ácido/base
permite concluir que a identificação do ponto final em
reações que envolvem ácidos e bases fracas torna-se menos
evidente. Deve-se,então, evitar titulação de ácidos fracos
com bases fracas ou titulação de bases fracas com ácidos
fracos.
Dessa forma, para titular ácidos fracos, usa-se como
titulante uma solução de base forte, em concentração
adequada.
Similarmente, para titular bases fracas, usa-se como
titulante uma solução de ácido forte, em concentração
adequada.
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ESQUEMA DE TITULAÇÃO
* Titulante
Titulador Automático
* Titulado
AGITADOR MAGNÉTICO
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Volumetria - Classificação
Classificação
Direta e por
retorno
Conceito
Volumetria
Envolve
Neutralização reação de
ácidos e
bases
Volumetria
Precipitação
NaOH
HCl
H2SO4
Envolve
AgNO3
formação
KSCN
de
NH4SCN
precipitado
Volumetria
Titulação
Complexação de íons
metálicos
com
quelantes
Classificação
Direta e por
retorno
Solução
Padrão
(SV)
EDTA e
seus sais
Conceito
Indicador
Exemplos de uso
Fenolftaleína
Azul de
bromotimol
AAS; Ác. Salicílico, ác.
Mefenâmico,
furosemida, lidocaína,
teor de ác. Acético no
vinagre.
K2CrO4
Alumen
férrico
Eosina
Cloreto de sódio (sol.
Fisiológica); KCl,
cloreto na água potável.
Murexida
Determinação da dureza
Calcon
da água (Ca2+ Mg2+);
Negro de Erio Sulfato de Magnésio
cromo T
Solução
Padrão
(SV)
Indicador
Exemplos de
uso
Volumetria
ÓxidoRedução
Envolve reações KMnO4
de óxidoK2CrO7
redução,
Na2S2O3
Oxidante: ganha
eRedutor: perde
e-
Ferroína
Solução de
amido (SI)
Água oxigenada
e sulfato
ferroso,
Vitamina C
Volumetria
em meio não
aquoso
Baseia-se no
conceito de
ácidos e bases
de Lowry &
Bronsted e é
destinado ao
doseamento de
ácidos e bases
muito fracas
Alaranjado de
metila
Cloreto de
Metilrosanilina
Timolftaleína
Tiabendazol;
Metformina;
Metronidazol;
Procaína
Ácido
Perclórico
Metóxido
de
potássio
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REQUISITOS DA REAÇÃO VOLUMÉTRICA
Nem todas as reações químicas podem servir de base
para determinações volumétricas:
- Possuir equação química bem definida;
- Ser extremamente rápida;
- Ser completa no ponto de equivalência;
- Permitir a detecção no ponto final.
Preparo da solução padrão:
- Quando se parte de um padrão primário (substância
apresenta pureza e estabilidade)
Pesagem da substância com exatidão, dissolução da
mesma em solvente adequado até marca de aferição do
balão volumétrico.
- Quando se parte de um reagente que não é padrão
primário, inicia-se o procedimento como citado acima,
porém a [
] da solução não é exata é apenas
aproximada.
Titulação com outra solução padrão!!!
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Solução de NaOH e HCl:
Soluções mais utilizadas na volumetria por neutralização.
Como não são padrões primários, devem ser tituladas
com soluções de substâncias padrões primários:
Para padronização de ácidos:
-Borax, Na2CO3
Para padronização de bases:
- Biftalato de potássio (KHC8H4O4)
Cálculo : a partir do ponto de equivalência: n titulado = n titulante
Onde n = CxV = m (g)
MM
C titulado x V titulado = C titulante x V titulante
Exercício:
1) Para titular 0,5000g de bórax (M= 381,34 g/mol) foram
gastos exatamente 34,10mL de uma solução de HCl.
Qual a concentração molar do ácido e a concentração
em g/L?
2) 10 mL de uma solução de HCl foram diluídos a 250mL.
20,8 mL da solução resultante foram titulados com
22,8mL de uma solução de NaOH 0,0933mol/L.
Calcular a concentração molar original do ácido e o
volume dessa solução necessário para preparar 2,0 L
de solução 0,1mol/L.
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EXEMPLO DE
DOSEAMENTO POR
VOLUMETRIA
ÁCIDO UNDECILÊNICO (Acidum undecylenicum)
C11H20O2
PM: 184,28 CAS1263.01-3
Contém, no mínimo, 97,0% e, no máximo, 102,0% de C11H20O2.
Fator Titulométrico e especificações
DESCRIÇÃO
Caracteres físicos. Massa cristalina branca ou amarela pálido, ou líquido incolor ou amarelo
pálido, comodor característico.
Solubilidade. Praticamente insolúvel em água, facilmente solúvel em etanol, éter etílico,
óleos graxos e essenciais.
IDENTIFICAÇÃO
A. Temperatura de congelamento (V.2.4). Não menos que 21 ºC.
B. Índice de refração (V.2.6). 1,447 a 1,448.
C. Dissolver 0,1 g da amostra em mistura de 2 ml de ácido sulfúrico M e 5 ml de ácido
acético glacial. Adicionar, gota a gota, 0,25 ml de permanganato de potássio a 3% (p/V). A
solução de permanganato de potássio descora.
DOSEAMENTO
Dissolver 0,75 g em 50 ml de etanol,
adicionar 3 gotas de fenolftaleína SI. Titular
com hidróxido de sódio 0,1M SV até
coloração rosa persistente por, pelo
menos, 30 segundos. Realizar ensaio em
branco e fazer as correções necessárias.
Cada ml de hidróxido de sódio 0,1 M SV
equivale a 18,428 mg de C11H20O2.
Podem ser encontrados nas
Farmacopéias
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CÁLCULO DE DOSEAMENTO
Necessário conhecer a reação envolvida
- Emprego do fator titulométrico descrito nas
farmacopéias. Exemplo: Titulação do ácido undecilênico
com hidróxido sódio.
- Cada 1mL de hidróxido sódio 0,1mol/L equivale a
18,43mg de ácido undecilênico.
De onde vem esse valor???
Princípio da
equivalência
No ponto de equivalência:
O n do titulado = n titulante
Onde n = quantidade de matéria (substância)
- Princípio da equivalência: 1 mol do ácido undecilênico
reage com 1 mol de NaOH.
1 L de solução a 1 mol/L de NaOH = 1 mol do fármaco
(184,3g)
dividindo por 1000
1 mL de solução a 1 mol/L de NaOH = 0,1843g do fármaco
1 mL de solução a 0,1 mol/L de NaOH
fármaco
=
18,43mg do
Fator titulométrico
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Uso do fator titulométrico preconizado pelas diferentes
farmacopéias auxilia no cálculo do teor:
FÓRMULA: % = V (L) x Fc x FT x 100
TE (g)
V: volume (L) gasto do titulante.
Fc: fator de correção do titulante.
TE: tomada de ensaio (g) da amostra.
FT: Fator titulométrico
relação do titulado que reage
com titulante (fator farmacopeico).
EXERCÍCIO:
A massa de 0,3056g de ácido undecilênico (MM= 184,28g/mol),
antimicótico tópico, foi analisada pelo método preconizado pela
Farmacopéia Brasileira IV ed. Calcule o teor da amostra
sabendo que foram gastos 16,0mL de NaOH 0,10mol/L com fator
de correção de 1,023.
CH2=CHCH2(CH2)6CH2COOH + NaOH
CH2=CHCH2(CH2)6CH2COONa + H2O
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