Analisi qualitativa dei farmaci I

KHSO

4

Quando usiamo H SO diluito sentiremo un odore meno intenso rispetto all’uso del sale e

2 4

quindi il problema quando facciamo la prova degli acetati è il non sentire gli odori.

- -

CH COO + H O → CH COOH + OH

3 2 3

Sentiremo un odore caratteristico di aceto (intenso), la soluzione resterà incolore perché

l’acido acetico è solubile in acqua.

In laboratorio avremo nel reagentario dei sali contenenti acetato e quindi per verificare la

presenza di questo anione possiamo fare un confronto per sentirne l’odore.

18 9 Ottobre 2015

- Riconoscimento dei borati (BO ):

2-

BO è un anione di tipo E NT

2-

Questo sale quando ha come controione un catione NE o E dà comunque pH > 7.

La sua reazione di idrolisi è la seguente:

- - -

BO + H O ↔ [HBO + OH ] + H O ↔ H BO ↓ + OH

2 2 2 2 3 3

Man mano che l’acido borico precipita la reazione si sposta verso destra perché la preci-

pitazione è un modo di spostamento dell’equilibrio, in quanto in soluzione diminuisce la

-

quantità di OH e HBO .

2

In questa reazione, in presenza dello ione metaborato, se acidifico la soluzione e sposto

l’equilibrio di idrolisi vedo una precipitazione, il precipitato non è evidente ma si può ve-

dere un’opalescenza.

La reazione sfrutta le caratteristiche che il composto che otteniamo ha quando viene sot-

toposto ad una fonte di calore. OEt

H BO + CH CH OH → → EtO – B

H /-H O

+

3 3 3 2 2 OEt

OMe

H BO + CH OH → → MeO – B

H /-H O

+

3 3 3 2 OMe

Aggiungiamo all’acido borico un alcool che può essere etanolo o metanolo, questo, in

ambiente acido (disidratante) porta alla formazione di un estere. Nella reazione di identi-

ficazione andiamo appunto a mettere in evidenza l’estere formatosi.

Come si esegue il saggio:

Si mescola il sale con 3 o 5 ml di alcool etilico o alcool metilico (etanolo o metanolo) in

capsula di porcellana.

Si aggiunge cautamente H SO concentrato 98% 1 -2 gocce, l’ambiente acido serve co-

2 4

me agente disidratante.

Con etanolo: si ha quindi la formazione del metaborato di etile, che è l’estere dietilico

dell’acido borico.

Con metanolo: si ha l formazione del metaborato di metile.

Il saggio si esegue in capsula di porcellana. I reattivi

da usare sono l’acido borico (nel mio sale), l’etanolo

e H SO come agente disidratante (aggiungere

2 4 conc

sempre il reattivo più pericoloso per ultimo).

La capsula deve essere perfettamente asciutta per-

ché questa è una reazione di disidratazione e altri-

menti non potrebbe avvenire.

Mescolo la soluzione e faccio l’analisi alla fiamma

del contenuto nella capsula dando fuoco alla capsula. Otterremo, in presenza di borati,

una fiamma che fuoriesce dalla capsula orlata di verde, la colorazione è dovuta

all’estere che si è formato che è molto volatile.

3=

- Riconoscimento dei carbonati (CO )

CO è un anione di tipo E NT

3=

Sia con un catione E che con un catione NE pH > 7

Prova dei riducenti negativa, prova degli ossidanti negativa.

Acidificando si ha una forte effervescenza per spostamento dell’equilibrio di idrolisi.

- -

CO + H O ↔ HCO + OH

3= idrolisi del carbonato

2 3

- -

HCO + H O ↔ H CO + OH i drolisi del bicarbonato

3 2 2 3

-

H CO + OH ↔ CO + H O L’acido carbonico è instabile, si forma quindi CO

2 3 2 2 2

19

Nel momento in cui acidifico sposto i due equilibri verso destra e porto alla formazione di

un gas che è la CO .

2 H CO ↔ H + HCO Ka = 3,0 x 10

+ 3- -7

2 3

HCO ↔ H + CO Ka = 5,0 x 10

- + 2- -11

3 3

Visto che ho avuto la formazione di questo gas devo trovare il modo di identificare lo ione

carbonato; mentre per gli altri ioni ci sono metodi che usano tecniche strumentali per la

determinazione, per lo ione carbonato si utilizza solo questo metodo, ossia devo trovare

un modo per intrappolare la CO che si forma dallo spostamento di idrolisi dello ione car-

2

bonato e fare la determinazione sia qualitativa che quantitativa della CO formata.

2

Questo tipo di analisi viene usata molto per l’analisi dei terreni.

Come si esegue il saggio: H +

CO + H O ↔ HCO + OH + H O ↔ H CO + OH ↔ CO ↑ + H O

3-2 3- - -

2 2 2 3 2 2

-

OH

L’equilibrio posso spostarlo a destra o a sinistra a seconda delle specie che voglio mettere

in evidenza. Se acidifico metto in evidenza lo sviluppo di gas e quindi avrò l’equilibrio spo-

stato a destra, cioè verso la formazione di CO . Se alcalinizzo questo equilibrio avrò lo spo-

2

stamento a sinistra quindi ritornerò ad avere l’anione carbonato.

Posso sfruttare quindi le reazioni tipiche del carbonato. Nel-

la provetta metto la soluzione del sale, acidifico con H SO

2 4

dil., siamo quindi in condizioni di sviluppo di CO ; la CO

2 2

non resta dentro alla soluzione acquosa ma arriva

all’imboccatura della provetta dove metterò un tubo a svi-

luppo per intrappolarla. Nel tubo a sviluppo metterò un

reattivo per verificare se quel gas che si è formato è anidri-

de carbonica o no.

Il reattivo è una base forte, soluzione satura di idrossido di

bario soluzione satura Ba(OH) .

2

Una soluzione satura presenta un corpo di fondo del composto.

L’idrossido di bario è una base forte completamente dissociata. Quando la CO arriva

2

all’interno del tubo a sviluppo contenente Ba(OH) non sarà più presente la specie CO

2 2

ma la specie CO perché l’equilibrio viene spostato completamente verso sinistra

3= -

Ba(OH) → Ba + 2OH

2+

2

Ba + CO → BaCO ↓

2+ 3= bianco, insolubile

3

I carbonati dei metalli alcalino-terrosi non sono solubili, avviene la reazione di precipita-

zione del carbonato di bario.

Vedrò quindi la formazione di un precipitato bianco nel tubo a sviluppo in cui ho messo la

soluzione satura di Ba(OH) , se non si forma nessun precipitato è possibile che non abbia

2

chiuso bene l’apparecchiatura oppure significa che non ci sono carbonati nel sale analiz-

zato. I carbonati possono risultare positivi per inquinamento della vetreria, in particolare

per l’uso di troppo sapone (contenente carbonati) per lavare la vetreria.

Il precipitato di BaCO è insolubile in acqua ma solubile in acido acetico, perché

(bianco)

3

l’acido acetico è un acido più forte dell’acido carbonico. -

BaCO + 2CH COOH → H CO + Ba + 2CH COO

2+

3 3 2 3 3

H CO ↔ CO ↑ + H O

2 3 2 2

Ka = 1,8 x 10 Ka = 3 x 10 Ka = 5 x 10

3-

-5 -7 -11

CH COOH H CO HCO

1 2

3 2 3

A questo punto è finita la prova di identificazione dei carbonati. Se il precipitato non è so-

lubile in acido acetico significa che c’è qualche errore nell’analisi.

Se ho il carbonato e il bicarbonato l’unico metodo per distinguerli, in quanto la prova di

identificazione è la stessa, sarà il pH delle sue soluzioni acquose, il pH del carbonato è più

basico di quello del bicarbonato. 20

XII Farmacopea:

- Acetati: COO- OH-

CH + H O ↔ CH COOH +

3 2 3

COO-

CH + H C O ↔ CH COOH + HC O

3 2 2 4 3 2 4

COO-

CH + HC O ↔ CH COOH + C O

4=

3 2 4 3 2

COO-

2CH + H C O ↔ 2CH COOH + C O

4=

3 2 2 4 3 2

Per spostare l’equilibrio di idrolisi dell’anione acetato devo usare uno specifico acido che

è l’acido ossalico (H C O ). Andrò ad identificare una grande quantità di acido acetico,

2 2 4

la quantità di acido acetico che mi si sviluppa usando l’acido ossalico è maggiore rispet-

to alla quantità che mi si svilupperebbe se usassi ad esempio il solfato acido di potassio.

In questo caso la farmacopea dice che questa reazione deve essere fatta in ambiente

anidro e sul palmo della mano, per il fatto che quasi tutti gli acetati sono innocui ed an-

che l’acido ossalico lo è. Per solubilizzare i due sali è sufficiente l’umidità della mano.

- Borati:

La farmacopea dice che per identificare i borati bisogna utilizzare il metanolo. La colora-

zione verde sarà data quindi dal borato di metile. Il metanolo è una sostanza tossica e

quindi in laboratorio verrà utilizzato l’etanolo.

OMe

H BO + CH OH → → MeO – B

H /-H O

+

3 3 3 2 OMe

- Carbonati e bicarbonati: stesso metodo descritto precedentemente con la formazione

del carbonato di bario in ambiente basico. La differenza tra i due è solo dovuta al pH del-

la soluzione che è meno basico per il bicarbonato e più basico per il carbonato.

Riconoscimento anioni del I° gruppo riducenti:

Anioni di tipo E che sono positivi alla prova dei riducenti (decolorazione permanganato)

= = =

Gli anioni riducenti del primo gruppo sono: S , SO , S O

3 2 3

- Solfuro S (E/RED):

=

Il suo sale con un catione di tipo E o NE ha un pH > 7 in entrambi i casi, significa che pre-

vale l’idrolisi dell’anione S . Abbiamo due Ka dell’anione S , quindi le reazioni saranno le

= =

seguenti: - -

S + H O ↔ HS + OH

= 2

- -

HS + H O ↔ H S↑ + OH

2 2

L’anione viene riconosciuto sfruttando la reazione del gas sviluppato (H S) che ha odore

2

di uovo marcio. Il solfuro non è però il solo anione che dà questo odore e quindi per iden-

tificarlo sfrutto la capacità di dare solfuri insolubili e colorati con metalli pesanti.

I reattivi usati sono l’acetato di piombo Pb(CH COO) o AgNO , in laboratorio useremo ni-

3 2 3

trato d’argento.

Si hanno le seguenti reazioni: S + Pb ↔ PbS↓

= 2+ nero

S + Ag ↔ Ag S↓

= + nero

2

Come si esegue il saggio:

Si sfrutta la caratteristica che ha un gas di lasciare la soluzione acquosa. Una volta che

abbiamo spostato l’equilibrio di idrolisi e abbiamo fatto formare il gas, questo tenderà ad

allontanarsi dalla soluzione. 21

All’uscita della provetta si pone una carta da filtro

sul quale è presente il reattivo, ossia una soluzione

di acetato di piombo o di nitrato d’argento, che a

contatto con il gas reagirà formando un solfuro in-

solubile e colorato di nero (macchia nera). La

macchia nera deve essere più evidente nella parte

interna della carta da filtro.

Questo raffigurato nell’immagine ← è l’apparecchio di Kipp