aula volumetria contextualizada
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- 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 destes ensaios são: exatidão,
precisão e especificidade.
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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Volumetria / Titulação
Gravimetria
Espectrofotometria
- Ultravioleta (100 – 340nm)
- Visível (340 – 800nm)
Cromatografia
- Líquida de Alta Eficiência
- Cromatografia Gasosa
Espectroscopia (Análise de chama)
DETERMINAÇÃO DO TEOR
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:
-Método econômico e rápido
-Não necessita de
equipamentos sofisticados
ou mão de obra
especializada
-Apresenta elevada precisão
e exatidão
-Pode ser automatizado.
Desvantagens:
-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 fracoou uma base orgânica fraca, cuja forma não dissociadapossui cor diferente daquela exibida por sua baseconjugada ou seu ácido conjugado.
A característica de um indicador ácido/base é queexibe coloração diferenciada em função do pH da solução.
Podem ser tanto substâncias naturais comosintéticas.
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Curvas de Titulação
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• Titulação de um ácido forte por uma base forte
Curvas de Titulação
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• Titulação de um ácido forte por uma base forte
Efeito da concentração
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Curvas de Titulação
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• Titulação de um ácido fraco por uma base forte
Curvas de Titulação
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• 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/basepermite concluir que a identificação do ponto final emreações que envolvem ácidos e bases fracas torna-se menosevidente. Deve-se,então, evitar titulação de ácidos fracoscom bases fracas ou titulação de bases fracas com ácidosfracos.
Dessa forma, para titular ácidos fracos, usa-se comotitulante uma solução de base forte, em concentraçãoadequada.
Similarmente, para titular bases fracas, usa-se comotitulante uma solução de ácido forte, em concentraçãoadequada.
ESQUEMA DE TITULAÇÃO
* Titulante
* Titulado
AGITADOR MAGNÉTICO
Titulador Automático
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Volumetria - Classificação
Classificação
Direta e por
retorno
Conceito Solução
Padrão
(SV)
Indicador Exemplos de uso
Volumetria
Neutralização
Envolve
reação de
ácidos e
bases
NaOH
HCl
H2SO4
Fenolftaleína
Azul de
bromotimol
AAS; Ác. Salicílico, ác.
Mefenâmico,
furosemida, lidocaína,
teor de ác. Acético no
vinagre.
Volumetria
Precipitação
Envolve
formação
de
precipitado
AgNO3
KSCN
NH4SCN
K2CrO4
Alumen
férrico
Eosina
Cloreto de sódio (sol.
Fisiológica); KCl,
cloreto na água potável.
Volumetria
Complexação
Titulação
de íons
metálicos
com
quelantes
EDTA e
seus sais
Murexida
Calcon
Negro de Erio
cromo T
Determinação da dureza
da água (Ca2+ Mg2+);
Sulfato de Magnésio
Volumetria
Óxido-
Redução
Envolve reações
de óxido-
redução,
Oxidante: ganha
e-
Redutor: perde
e-
KMnO4
K2CrO7
Na2S2O3
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
Ácido
Perclórico
Metóxido
de
potássio
Alaranjado de
metila
Cloreto de
Metilrosanilina
Timolftaleína
Tiabendazol;
Metformina;
Metronidazol;
Procaína
Classificação
Direta e por
retorno
Conceito Solução
Padrão
(SV)
Indicador Exemplos de
uso
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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:
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)
Soluções mais utilizadas na volumetria por neutralização.
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 especificaçõesDESCRIÇÃO
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 = 18,43mg do
fármaco
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