
- •Кафедрафармацевтическойхимииифармакогнозии
- •Лабораторно-практическиезанятиядлястудентов
- •3Курсафармацевтическогофакультета
- •Определениекачествалекарственныхвеществпо внешнемувиду,растворимости,подлинности.
- •Общиереакциинаподлинностьнеорганическихлекарственныхвеществ.
- •Занятие2.
- •Занятие3.
- •Занятие4.
- •Занятие5
- •Занятие6
- •Kaliiiodidum
- •Natriichloridum
- •Kaliibromidum
- •Kaliichloridum
- •SolutioHydrogeniiperoxididiluta.
- •Natriinitris
- •Занятие7
- •AcidumBoricum
- •Natriitetraboras
- •Занятие7
- •Bismuthisubnitras
- •Calciichloridum
- •Magnesiioxydum
- •Magnesii sulfas
- •Zincioxydum
- •Zincisulfas
- •Bariisulfasproroentgeno BaSo4 m.В.233,4
Занятие4.
Приготовлениетитрованныхрастворов,индикаторовиреактивов.Цельзанятия:
приобрестиуменияпоприготовлению титрованныхрастворов;
освоитьспособыприготовленияиндикаторовиреактивовпоГФXI,
используемыевфармацевтическом анализе;
ориентироватьсяиуметьработатьсГФXI.
Самостоятельнаяподготовка.Титрованныерастворы.Общаяхаракте-ристика,использованиеваналитическойхимииифармацевтическоманали-зе,классификация(пометодаманализа).Молярность,титр,титртитрантапоопределяемомувеществу,условнаячастица(УЧ),способырасчетамолярно-сти(М)ипоправочногокоэффициента.Методикиприготовлениятитрован-ныхрастворов.Хранениетитрованныхрастворов.ИзучитьобщиестатьиГФXI«Индикаторы»и«Реактивы».Изучитьформулыиндикаторовизнатьин-тервалыпереходаихокраски.Способыприготовленияиндикаторов,индика-торныхсмесейиреактивов.Хранение.
Объектыисследования:Реактивысм.табл.1Индикаторысм.табл.2
Титрованныерастворысм.табл.3
Конкретныезадачизанятия:
ответитьнавопросывходногоконтроля;
приготовитьреактив,индикатор,титрованныйраствор;
установитьмолярностьтитрованногораствора;
сделатьзаключениеокачествеприготовленноготитрованногорас-твора.
Впроцессесамоподготовкииназанятиистудентдолженприобрестиследующие знанияиумения:
Знать:
способывыраженияконцентрацийвтитриметрическом анализе;
способыприготовлениятитрованныхрастворов;
хранение титрованныхрастворов;
способыприготовленияиндикаторов,индикаторныхсмесей,реак-тивовиихусловияхранения.
Уметь:
приготовитьреактивы,индикаторы,титрованныерастворы;
установитьмолярностьтитрованногораствора;
рассчитыватьпоправочныйкоэффициент;
проводитьрасчетыдляукрепленияилиразбавлениярастворов;
практическиукреплятьилиразбавлятьраствор.
Заданиеназанятие:
Каждыйстудент получает объектыисследования.Необходимо:
Приготовитьреактив.
Приготовить индикатор.
Приготовитьтитрованныйраствориустановитьмолярностьприго-товленногораствора.
Рассчитатьпоправочныйкоэффициентприготовленноготитрованно-гораствора.Сделатьзаключениеоприготовленномрастворе.
Результатыоформитьввидетаблиц4,5,6.
Поусловиюметодики,приведеннойвтабл.1,приготовитьрастворреак-тива.Предварительнорассчитатьмассуисходноговеществана25млприго-товленногораствора реактива.
УсловияприготовленияреактивовпоГФXI.
Таблица1
Реактив |
Приготовление |
Аммониякар-бонатараствор |
10гаммониякарбонатарастворяютв30млводы,прибавляют10млрастворааммиакаидоводятобъемраствораводойдо100мл. |
Аммонияхло-ридараствор |
10гаммонияхлоридарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл. |
Аммонияокса-латараствор |
4гаммонияоксалатарастворяютпринагреваниивводеидо-одят объем раствора водойдо100мл,растворфильтруют. |
Аммониярода-нидараствор |
5гаммонияроданидарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл. |
Барияхлоридараствор |
5гбарияхлоридарастворяютвводеиразбавляютводойдо 100мл.Растворфильтруют. |
Калияферро-цианидарас-твор |
5гкалияферроцианидарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл. |
Калияферри-цианидарас-твор |
5гкалияферрицианидарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл. |
Калиябихро-матараствор |
5гкалиябихроматарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл. |
Калиябромидараствор |
10гкалиябромидарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл. |
Калияперман-ганатараствор |
0,1гкалияперманганатарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл. |
Кальцияхло-ридараствор |
20гкальцияхлоридарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл. |
Медисульфатараствор |
10гмедисульфатарастворяютвводеидоводятобъемрас-твораводойдо100мл. |
Натриягидро-карбонатарас-твор |
5гнатриягидрокарбонатарастворяютвводеидоводятобъемраствора водойдо100мл. |
Поусловиюметодики,приведеннойвтабл.2,приготовитьрастворинди-катора25мл.Предварительнорассчитатьмассунавески,необходимуюдляприготовления25млраствораиндикатора.
Таблица2
ПриготовлениеиндикаторовпоГФXI
Индикатор |
Приготовление |
Бромфеноло-выйсиний |
0,1гиндикаторарастворяютв7,5млраствора натра ед-кого(0,02моль/л)идоводят объемраствора свежепроки-пяченнойиохлажденнойводойдо250мл. |
Калийхромо-вокислый |
5 %раствор. |
Кислотныйхромчерныйспециальный |
Индикаторнаясмесь.0,25гиндикатораи25гнатрияхлоридарастираютвступкеиперемешивают. |
Крахмалрас-творимый |
1гкрахмала растворимогосмешиваютс5млводыдопо-лученияоднороднойкашицыисмесьмедленновливаютприпостоянном размешиваниив100млкипящейводы. Кипятятвтечение2миндополученияслегка опалесци-рующейжидкости. |
Метиловыйоранжевый |
0,1 %раствор.Растворение проводятвгорячейводе. |
Бромтимоло-выйсиний |
0,1гиндикаторарастворяютв8млрастворанатра едкого(0,02моль/л)идоводят объемраствора свежепрокипя-ченнойиохлажденнойводойдо250мл. |
Таблица3
ПриготовлениеиустановкатитратитрованныхрастворовпоГФXI.
Титрант |
Концентра-циититро-ванныхрас-творов,(моль/л) |
Приготовление |
Установкатитра |
Раствор |
0,1 |
8,5 мл концентриро- |
Около0,15г(точнаянавеска)на- |
хлористо- |
|
ванной хлористоводо- |
триякарбонатарастворяютв50мл |
водород- |
|
роднойкислотыпоме- |
водыититруютприготовленным |
нойкисло- |
|
щаютвмернуюколбу |
раствором хлористоводородной |
ты |
|
вместимостью1л,до- |
кислотыдопоявлениярозовато- |
|
водятобъемраствора |
оранжевогоокрашивания(индика- |
|
|
водойдометкиитща- |
тор-метиловый оранжевый). Мо- |
|
|
тельноперемешивают. |
лярностьрастворавычисляютпо |
|
|
|
первомуспособу. |
|
0,05 |
100млрастворахлори- |
Около0,1г(точнаянавеска)на- |
|
|
стоводороднойкислоты |
триякарбонатарастворяютв50мл |
|
|
(0,1моль/л)помещают |
водыититруютприготовленным |
|
|
вмернуюколбувме- |
раствором хлористоводородной |
|
|
стимостью200млидо- |
кислотыдопоявлениярозовато- |
|
|
водятобъемраствора |
оранжевогоокрашивания(индика- |
|
|
водойдометки. |
тор-метиловый оранжевый). Мо- |
|
|
|
лярностьрастворавычисляютпо |
|
|
|
первомуспособу. |
|
0,02 |
100млрастворахлори- |
Около0,05г(точнаянавеска)на- |
|
|
стоводороднойкислоты |
триякарбонатарастворяютв50мл |
|
|
(0,1моль/л)помещают |
водыититруютприготовленным |
|
|
вмернуюколбувме- |
раствором хлористоводородной |
|
|
стимостью500млидо- |
кислотыдопоявлениярозовато- |
|
|
водятобъемраствора |
оранжевогоокрашивания(индика- |
|
|
водойдометки. |
тор-метиловый оранжевый). Мо- |
|
|
|
лярностьрастворавычисляютпо |
|
|
|
первомуспособу. |
|
0,01 |
100млрастворахлори- |
Около0,025г(точнаянавеска)на- |
|
стоводороднойкислоты |
триякарбонатарастворяютв50мл |
||
(0,1моль/л)помещают |
водыититруютприготовленным |
||
вмернуюколбувме- |
раствором хлористоводородной |
||
стимостью1лидово- |
кислотыдопоявлениярозовато- |
||
дятобъемраствораво- |
оранжевогоокрашивания(индика- |
||
дойдометки. |
тор-метиловый оранжевый). Мо- |
||
лярностьрастворавычисляютпо |
|||
первомуспособу. |
|||
РастворЙода |
0,1 УЧ1/2 |
13гкристаллическогойодарастворяютврас-творе36гкалияйодидав50млводывмернойколбевместимостью1лидоводятобъемрас- |
К25млрастворанатриятиосуль-фата(0,1моль/л)прибавляют25млводыититруютприготовлен-нымрастворомйодадосинегоокрашивания(индикатор-крах-мал).Молярностьрастворавы- |
|
0,01 |
твораводойдометки.
100млрастворайода(0,1моль/л)помещаютвмернуюколбувме-стимостью1лидово-дятобъемраствораво-дойдометки. |
числяютповторомуспособу.
К25млрастворанатриятиосуль-фата(0,01моль/л)прибавляют25млводыититруютприготовлен-нымрастворомйодадосинегоокрашивания(индикатор-крах-мал).Молярностьрастворавы-числяютповторомуспособу |
Растворкалияйо-дата |
0,1 УЧ1/6 |
Около3,567(точнаяна-веска)гкалияйодатах.ч.,предварительновысушенногопритем-пературе1100Сдопо- стоянноймассыитонкорастертого,растворяютвводевмернойколбевместимостью1лидо-водятобъемраствораводойдометки. |
20млприготовленногоРастворакалияйодатапомещаютвколбуспритертойпробкойприбавляют100млводы,25млразведеннойсернойкислоты,2гкалияйодидаиоставляютна10минвзащи-щенномотсветаместе.Выделив-шийсяйодтитруютрастворомна-триятиосульфата(0,1моль/л)(индикатор-крахмал).Моляр-ностьрастворавычисляютповто-ромуспособу |
Сведенияприготовленногореактива
Таблица4
-
Реактив
Приготовление
Таблица5
Сведенияокачествеприготовленногоиндикатора
Названиеиндикатораихимическаяформула |
Описание |
Растворимость |
рНперехода |
|
|
|
|
Результатыприготовленноготитрованногораствора
Таблица6
Титрант |
Концентрациятитрован-ногораствора,(моль/л) |
Способустанов-лениятитра |
Результаты(хи-мическое уравне-ние,всерасчеты) |
|
|
|
|
Титриметричекийанализприменяетсядляколичественногоопределениямногихлекарственныхвеществ.Этотметодоснованнаточномизмеренииколичествареактива,израсходованногонареакциюсопределяемымвещест-
вом.Дляцелейтитриметрическогоанализаиспользуюттитрованныераство-ры.
Титрованнымираствораминазываютпредназначенныедляцелейтит-риметрическогоанализарастворытитрантовточноизвестнойконцентрации,выраженноймолярностью,титромилититром поопределяемомувеществу.
Молярность-выраженноевмоляхколичестворастворенноговещества,содержащеесяводномлитрераствора.Количествовеществавмолях-этоколичествовещества,эквивалентноечислумолейионовводородаиличислумолейэлектроноввсоответствующихреакциях.Молярностьвычисляетсякакотношениеколичестварастворенноговеществакобъемураствора(моль/л).
Титр-выраженнаявграммахмассарастворенноговещества,содержа-щаясяводноммиллилитрераствора.Вычисляюттитркакотношениемассырастворенноговеществакобъемураствора(г/мл).
Титртитрантапоопределяемомувеществу-выраженнаявграммахмассаопределяемоговещества,эквивалентнаяодномумиллилитруданноготитранта.Вычисляюттитрисходяизмолярностиилититрагарантасучетомстехиометрическихкоэффициентовуравненияхимическойреакции,проте-кающейпрититровании,имолярныхмассреагирующихвеществ(размер-ность-г/мл).
Титрпоопределяемомувеществу(Т)вычисляют поформуле:
ТМЭ
1000
где:М-молярнаяконцентрациятитранта;
Э-молярнаямассаэквивалентаопределяемоговещества
Молярнаямассаэквивалентавещества(Э)-этопроизведениемассыодногомоляэтоговеществанафакторэквивалентности(fэ)или«условнуючастицу»(УЧ):
эточисло,обозначающее,какаядолямолекулярноймассывеществаэквива-
лентнаодномуэлектронувданнойреакцииокисления-восстановления,од-номуионуводородавданнойкислотно-основнойреакции,одномузарядувданнойосадительнойреакции.
Например,вреакцииокисления-восстановления:
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4 2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2
f'э(H2O2)=1/2
Вреакциикислотно-основноготитрования:
Na2B4O710H2O+2HCl 2NaCl+4H3BO3+5H2O
f'э(Na2B4O7)=1/2
Вреакцииосадительноготитрования:
CaCl2+
2AgNO3 2AgCl
+Ca(NO3)2
fэ(CaCl2)=½
Титрованныерастворыготовят,растворяямассухимическичистогове-ществавопределенномобъемесвежепрокипяченнойиохлажденнойводыочищеннойилидругогорастворителя,атакжеизфиксанала.Есливеществонельзяполучитьвдостаточночистомвидеилиегоконцентрацияменяетсяприхранениираствора,тоготовят растворнесколькобольшейконцентрации,чемнеобходимопорасчету.
Титрполученногораствораустанавливаютпостандартномутитрован-номураствору(фиксаналу)илипоточноймасседругогохимическичистоговещества,устойчивогоприхранении.Полученныйрастворприустановкетитраотбирают пипеткойиобязательнопроводятконтрольныйопыт.
Молярность(М,моль/л)вычисляютдвумяспособами:
Способ1-поточноймассехимическичистоговеществаспомощьюформулы:
Ма1000
VЭ
где:а-массанавескихимическичистоговещества,г;
Э-молярнаямассаэквивалента(условныхчастиц)химическичис-тоговещества,г/моль;
V-объемраствора,пошедшегонатитрованиемассывещества,мл;
1000-количествомиллилитровв1литрераствора.
Способ2-потитрованномурастворуизвестнойконцентрацииспомо-щьюформулы:
ММ0V0
V
где:М0-молярностьрастворавещества,покоторомуустанавливаетсятитр
(моль/л);
V0-объемраствора,покоторомуустанавливают титр(мл);
V-объемраствора,молярностькоторогоустанавливают(мл).
Дляприготовленныхтитрованныхраствороввычисляютпоправочныйкоэффициент(К),представляющийсобойотношениереальнополученнойконцентрациитированногораствора(М)ктеоретическизаданнойконцен-трации(М0):
ММ
М0
Коэффициентпоправкидолженнаходитьсявпределахот0,98до1,02.ПриотклонениивеличиныКотуказанныхпределовтитрованныерастворынеобходимосоответственноукреплятьилиразбавлять.
Вслучаенеобходимостиразбавлениятитрованногораствора(К>1,02)израссчитаннойвеличиныКвычитают1,0иполученнуюразностьумножаютнаобъемприготовленногораствора,вмл(V).Полученныйрезультатсоот-ветствуетколичествурастворителя,вмл,котороенеобходимоприбавитькприготовленномурастворудлядоведенияКдотребуемогозначения:
Дляукреплениятитрованногораствора(К<0,98)из1,0вычитаютрас-считаннуювеличинуКиполученнуюразностьумножаютнамассуисходно-
говещества(m),взятуюдляприготовлениянеобходимогообъематитрован-ногораствора:
Последобавлениярассчитанногоколичестварастворителяилиисходно-говеществапроводятповторноеопределениепоправочногокоэффициента.
ПрисоответствииКтребованиямГФXIтитрованныйрастворможетбытьиспользованвтитриметрическом анализе.
Индикаторы(ГФXI,вып.2,с.82-102)-химическиевещества,которыевтитриметрическоманализепозволяютустановить(визуальнымилиинст-рументальнымметодом),чтоктитруемомувеществуприбавленоэквива-лентное количествотитранта.
Взависимостиотхимическихреакций,которыележатвосноветитри-метрическихметодовразличаютиндикаторы:кислотно-основные(длявод-ныхиневодныхсред);металлохромные(длякомплексонометрии);адсорб-ционные(образующие осадки);окислительно-восстановительные.
Индикаторныесмесииводные0,4%растворыиндикаторовготовятизсоответствующиххимическихвеществклассификации«х.ч.»и«ч.д.а.».Дляприготовлениярастворамассусоответствующегоиндикатора,взятуюсточ-ностьюдо0,001г,растворяютвмернойколбе.Еслиготовятрастворв0,02Мрастворегидроксиданатрия,тонавескуиндикаторапредварительнорасти-раютвступкесуказаннымраствором,азатемпереносятвмернуюколбу.Приприготовлениииндикаторнойсмесинавескуиндикаторарастираютиперемешиваютвступкесвспомогательнымвеществом.Готовятиндикатор-ныесмесиирастворыиндикаторовввытяжномшкафусиспользованиемин-дивидуальныхсредствзащиты(респираторы,защитныеочки,резиновыеперчатки).
Индикаторы,индикаторныесмесиирастворыиндикаторовхранятвза-щищенномотсветаместе.Индикаторныерастворыирастворысмешанныхиндикаторов хранятвбанкахилифлаконахоранжевогостекла.
Химические формулыиндикаторов приведенывприложении.
Бромтимоловыйсиний
Br Br
HO CH3H3C OH
Br Br
HO CH3H3C O
H3C C C
C CH3
H3C C C
C CH3
H3C
H
O
SO2H
CH3
H3C
H
SO3-H
CH3
Желтый Синий
рН6,0–7,6
Бромфеноловыйсиний
Br Br
HO OH
Br Br
HO O
Br C
O
SO2
Br Br
C Br
SO3-
Желтый Синий
рН3,0–4,6
Эриохромчерный(кислотныйхромчерныйспециальный)
H2O OH2
OH OH
O Mg O
HO3S N N
Mg2+
-2H+
HO3S N N
NO2
NO2
Синий Красно-фиолетовыйРеактивы.Описаниереактивов(брутто-формулыисвойства),исполь-
зуемыхвфармакопейноманализеприведеновГФXI(вып.2,с.103-133).
Списокреактивовприведенвалфавитномпорядке.Вконцеописанияданы
ссылкинаГОСТдлякаждогореактива,покоторомуоцениваетсяегокачест-во.Тамжеописаноприготовлениерастворовреактивов,которое,какправи-ло,сводитсякрастворениюреактивавопределенномрастворителе.
Контрольныевопросыиситуационныезадачи
Дайтеопределениепонятиям«титрованныерастворы», «моляр-
ность», «титр».Укажите тированные растворы,используемыевиодиметрии.
Рассчитатьтитр0,1Мраствора аммонияроданида.
Какприготовить0,1Мрастворгидроксида натрияизфиксаналаи из
1Мраствора гидроксида натрия?
Какоеколичествонатриянитритаследуетвзятьдляприготовления100мл0,01Мтитрованногораствора?КакустановитьеготитримолярностьпоГФXI?
КакиеспособырасчетамолярностирекомендованыГФXI?Приве-дитепримерырасчета способа1испособа2.
Опишитеметодикурасчетапоправочногокоэффициента(К)поГФ
РассчитайтезначениеК,еслимолярность0,1Мраствораоказалась0,103
М.
Вкакихслучаяхнеобходимоукрепитьилиразбавитьтитрованныйраствор?
Поправочныйкоэффициенттитрованногораствораиодмонохлорида0,1моль/локазалсяравным1,05.Какследуетпоступить,чтобыпривестиегок1,0?
Дайтеопределениепонятию«индикатор»,приведитеклассифика-циюиндикаторов,на которыхоснованытитриметрическиеметоды.
Опишитеметодикуприготовленияраствораиндикатораииндика-торнойсмесикрахмалаииодкрахмальнойбумаги.
Какследуетхранитьиндикаторы,ихрастворыииндикаторныесме-
си?
Какпользуютсяиндикаторнойиодкрахмальнойбумагойпринитри-
тометрическом титровании?Какаяреакциялежитвосновеопределения?
УкажитесоставреактиваФелинга.Накакиххимическихреакцияхоснованоегополучениеиприменение?
Анализводыочищенной.