Appunti analisi dei farmaci 1

Titolazione dei diversi idrogeni

È possibile effettuare una titolazione dei diversi idrogeni in maniera separata? Per dirlo, bisogna vedere se le condizioni, poste in precedenza, sono condizioni valide. K e K (al limite)1 2 sono sufficientemente grandi, tali che il loro prodotto per la concentrazione 0,1 molare di questo acido, -8 -3 -8 5 4 risulta > 10. Il rapporto tra K e K è 7,5x10 / 6,2x10 = 1,2x10 e quindi esso è > 10. Quindi gli equilibri1 2 sono sufficientemente indipendenti l'uno dall'altro per poter titolare a step l'acido. Quindi si avrà un primo punto di equivalenza, un secondo punto di equivalenza e un terzo punto di equivalenza che non è -12 utilizzabile perché la costante di dissociazione 10 è troppo bassa.

All'inizio della titolazione si ha solo la forma H PO , quindi si ha solo la forma acida; mano a mano che si3 4 inizia ad aggiungere NaOH si forma del fosfato acido, quindi si sta generando un sistema tampone formato da un acido.

Essere il rosso congo che ha un intervallo di viraggio tra 3 e 5. Andando avanti e continuando ad aggiungere NaOH, si cammina verso la neutralizzazione del secondo idrogeno passando per la zona intermedia, cioè mano a mano che si aggiunge NaOH si forma una seconda coppia 42-tampone che è HPO₄^2- e H₂PO₄^-. A metà del secondo punto di equivalenza, avremo che il pH sarà uguale alla 2pK, quindi il rapporto tra le concentrazioni delle due specie è uguale ad 1, e quindi il pH della soluzione è uguale alla pK, cioè la pK della Ka che regola l'equilibrio di quella coppia tampone che si sta formando. Andando avanti si arriva al secondo punto di equivalenza, in cui l'unica forma chimica rimasta in soluzione è 42-l'HPO₄ che è una specie anfiprotica, quindi il pH sarà uguale a √(K_a x K_b), cioè il pH = 9,6, quindi il secondo punto di equivalenza è un punto alcalino che può essere messo in

Evidenza da una fenoftaleina che ha un intervallo tra 8,3 e 10, ma anche dalla timoftaleina perché ha un intervallo tra 8,3 e 10,5. Andando ancora avanti con la titolazione, quindi aggiungendo ancora NaOH, avremo che si arriverà al sistema tampone costituito da ioni fosfato (che è la base) e il suo acido coniugato che è HPO₄, e a metà della completa neutralizzazione del terzo idrogeno dell'acido fosforico, ci sarà un volume in cui la soda aggiunta fa sì che la concentrazione dello ione fosfato è uguale alla concentrazione dello ione fosfato acido, e quindi il pH della soluzione sarà uguale alla pK e quindi uguale a 12.

Diversa è la situazione dell'acido ossalico, che è un acido biprotico di media forza nella prima dissociazione, debole nella seconda. Questo acido è regolato da 2 costanti di equilibrio che sono:

H₂C₂O₄ + H₂O <=> HC₂O₄^- + H₃O⁺ K₁ = 5,9x10^-2

HC₂O₄^- + H₂O <=> C₂O₄^2- + H₃O⁺ K₂ = 1,23x10^-4

A1➔4- 42- +HC O + H O C O + H O K = 6,4x10^-5 pKA2 = 4,192² 2² 3 A2

La possibilità di titolare separatamente i due idrogeni attraverso la titolazione con una base forte, non è4possibile perchè la condizione per cui il rapporto tra K e K sia maggiore di 10 non è rispettato, in quantoA1 A2-2 -5 2 4facendo il rapporto tra 5,9x10^-2/6,4x10^-5 si ha 9,2x10^-4 che è un valore più piccolo di 10 . Quindi in realtàquesti equilibri, non sono così indipendenti tra loro, cioè la seconda dissociazione è significativa anchequando è ancora in atto la prima, quindi i due equilibri sono tra loro molto concatenati, e quindi non èpossibile titolare in maniera separata i due idrogeni acidi che questa molecola presenta. Questo significache si ha un unico punto di equivalenza in corrispondenza della completa neutralizzazione delle due42-funzioni acide ad un pH determinato dalla specie predominante in soluzione, la base debole C O ,

la cui:2-14 -5 -10K = K /K = 10 /6,4x10 = 1,6x10B W A242-C = [C O ] = Ma x Va / Va + VbB 2-[OH ] = √K x CB B

Quindi il punto di equivalenza di questa titolazione, me lo immagino ad un pH alcalino perchè l’unica specieche è rimasta in soluzione è la specie ossalato che è una base debole perché è la base coniugata di un acidodebole. Per prevedere il pH del punto di equivalenza della titolazione, basterà conoscere le K dell’acidoAossalico, e la concentrazione dell’acido ossalico, e quindi basterà fare la √K x C .B

APREPARAZIONE DI 500 Ml DI UNA SOLUZIONE 0,1N DI NaOH DA UTILIZZARE COME AGENTE TITOLANTEPER ALCALIMETRIE.

Un’altra indispensabile procedura per eseguire analisi di tipo alcalimetriche, ossia quado dobbiamodeterminare la concentrazione di un acido attraverso la sua reazione con una base forte a concentrazioneperfettamente nota, dobbiamo essere in grado di preparare prima di tutto una

Dare una concentrazione in termini accurati. Generalmente in laboratorio abbiamo 2 burette:

• una che serve alla misura del volume della soluzione dell'analita (da titolare);
• l'altra serve ad erogare il titolante.

Grazie a questa doppia fornitura, possiamo misurare in maniera estremamente accurata i volumi delle soluzioni che reagiscono tra loro durante la titolazione.

Si misura un opportuno volume di NaOH con una buretta e lo si trasferisce in una beuta diluendo fino a circa 80-100mL (la diluzione non deve metterci in difficoltà: una volta misurato il volume della soluzione, il numero di equivalenti che abbiamo posto a reagire, quello è; quindi è quello che noi andiamo a determinare attraverso la reazione con il titolante), aggiungendo poche gocce dell'indicatore. In questo caso abbiamo una titolazione forte forte quindi, è vero che il nostro pH al punto di equivalenza sarà 7, ma sappiamo anche che la soluzi