kiểm nghiệm thuốc bằng phương pháp hóa học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.15 MB, 29 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
KIỂM NGHIỆM THUỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC
MSc. Trương Phú Chí Hiếu
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">• Thử giới hạn các tạp chất trong thuốc
• Chuẩn độ acid – base trongmôi trường khan
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
MSc. Trương Phú Chí Hiếu
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">Mục tiêu
• Hiểu được kỹ thuật định lượng các acid, base và các loại muối base trong mơi trường khan.
• Trình bày được cách xác định hàm lượng nướctrong các mẫu phân tích rắn hay trong dung môihữu cơ bằng thuốc thử Karl Fischer.
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MƠI TRƯỜNG KHAN
ØDựa trên phản ứng trung hịa giữa acid và base, sử dụng thuyết proton của Bronsted – Lowry. Theo thuyết này:
- Một acid theo thuyết Bronsted - Lowry là chất có khả năng phân ly ra
acid 1 base 2 base 1 acid 2 *Ví dụ: HCl + CH<sub>3</sub>COONa → NaCl +CH<sub>3</sub>COOH
acid 1 base 2 . base 1. acid 2
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
- Acid – base liên hợp:
*Ví dụ: CH<sub>3</sub>COOH là acid; CH<sub>3</sub>COO<small>-</small> là base liên hợp (conjugate base). Þ Phản ứng acid – base là phản ứng giữa một acid và một base thuộc
hai cặp acid – base liên hợp.
acid 1 + base 2 ⇌ base 1 + acid 2
=> Trong hai cặp acid – base, có thể có sự xuất hiện của dung môi hoặc chất tan.
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
acid – base
ØSolvat hóa chất tan:
- Là q trình các phần tử chất tan (nguyên tử, phân tử hay ion) tương tác với các phần tử dung môi (nước, dung mơi khác).
- Tính acid hay base của dung mơi sẽ làm tăng tính base hay acid của chất tan.
*Ví dụ: CH<sub>3</sub>COOH + H<sub>2</sub>O ⇌ CH<sub>3</sub>COO<small>-</small> + H<sub>3</sub>O<small>+</small>
CH<sub>3</sub>COO<small>-</small> + H<sub>2</sub>O ⇌ CH<sub>3</sub>COOH + OH<small></small>
-- Trong các dung môi trơ (khơng cho hay nhận proton) thì q trình solvat hóa được thực hiện theo những cơ chế khác: liên kết hydro, tương tác 𝛑, lực Van der Waals.
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MƠI TRƯỜNG KHAN
acid – base
ØTác động lên q trình điện ly của cặp ion:
- Hằng số điện môi (𝛆): đại lượng đặc trưng cho tính chất điện của một môi trường cụ thể (dung môi).
- Độ điện ly (𝛂): tỉ số giữa số phân tử phân ly thành ion và tổng số phân tử hòa tan.
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MƠI TRƯỜNG KHAN
acid – base
- Hằng số điện mơi của dung mơi ảnh hưởng đến q trình phân ly:
Hằng số điện môi
𝛆 > 50 Nước (𝛆 = 81) Acid và base tồn tại chủ yếu dưới
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MƠI TRƯỜNG KHAN
ØQ trình định lượng trong mơi trường khan thường dùng phép chuẩn độ.
ÞXác định điểm tương đương thông qua 2 phương pháp:
- Chỉ thị màu pH: xác định điểm tương đương dựa trên sự thay đổi màu của chất chỉ thị.
- Chỉ thị đo thế: xác định điểm tương đương dựa trên sự thay đổi điện thế.
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
Một số chất chỉ thị màu pH thường dùng:
<small>Dẫn chất Chất chỉ thị Sự thay đổi màu sắc tương ứng với khoảng pH Hợp chất azo Methyl da cam </small>
<small>Methyl đỏ </small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
Một số chất chỉ thị màu pH thường dùng:
<small>Dẫn chất Chất chỉ thị Sự thay đổi màu sắc tương ứng với khoảng pH Phthalein Phenolphthlein </small>
<small>Thymolphthlein </small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID –BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID –BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
Chất phân tích khơng hịa tan trong nước
Sức acid, base q yếu
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
ØĐịnh lượng acid: thường là các chất hữu cơ có tính acid yếu.
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID –BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
ØĐịnh lượng acid: *Lưu ý:
- Dung dịch chuẩn kim loại kiềm gây sai số base cho điện cực thủy tinh khi chuẩn độ đo thế.
<i>- Có thể sử dụng t-Bu</i><sub>4</sub><b>NOH để chuẩn độ các acid rất yếu vì đây là một </b>
<b>base mạnh, tuy nhiên cần cân nhắc:</b>
+ Có thể gây độc do thành phần có chứa benzene.
+ Khó bảo quản do dễ phản ứng với CO<sub>2</sub> trong khơng khí; pha chế mất nhiều thời gian.
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
ØĐịnh lượng base hữu cơ: thường là các alkaloid (có tính base yếu) và
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
ØĐịnh lượng base hữu cơ:
<b><small>Dung môiDung dịch chuẩnChất chuẩnPhản ứng chuẩn độ</small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID – BASE TRONG MÔI TRƯỜNG KHAN
ØĐịnh lượng base hữu cơ: *Lưu ý:
- Acid acetic khan là dung môi thường được sử dụng do ít độc và rẻ. - Anhydride acetic có thể dùng để định lượng các base rất yếu, nhưng
không dùng để định lượng các amine bậc I và bậc II vì xảy ra phản ứng acetyl hóa:
(CH<sub>3</sub>CO)<sub>2</sub>O + R-NH<sub>2</sub> ⇌ CH<sub>3</sub>CONHR + CH<sub>3</sub>COOH
- Dung dịch acid perchloric trong acid acetic khan khi pha cần thêm anhydride acetic để loại nước và để 48h trước khi dùng.
- Dung dịch acid perchloric trong 1,4-dioxane kém ổn định, dễ biến màu trong quá trình bảo quản nên pha ngay trước khi sử dụng.
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ KARL FISCHER
ØThuốc thử Karl Fischer ban đầu gồm I<sub>2</sub>, SO<sub>2</sub>, CH<sub>3</sub>OH và pyridine. Gần đây, C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OH và imidazole được dùng thay thế để giảm sự độc hại. Þ Các chất tham gia phản ứng và sản phẩm đều tồn tại ở dạng phức. ØDựa vào tính oxy hóa của I<sub>2</sub>:
C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N.I<sub>2</sub> + C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N.SO<sub>2 </sub>+ C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N + H<sub>2</sub>O → 2C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N.HI + C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N.SO<sub>3</sub> C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N.SO<sub>3 </sub>+ CH<sub>3</sub>OH → C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N(H)SO<sub>4</sub>CH<sub>3</sub>
ØVì phức SO<sub>3</sub> cũng phản ứng với nước nên cần lượng dư CH<sub>3</sub>OH trong hỗn hợp để loại bỏ phản ứng phụ này:
C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N.SO<sub>3 </sub>+ H<sub>2</sub>O → C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>N(H)SO<sub>4</sub>H
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ KARL FISCHER
ØPhản ứng oxy hóa khử giữa I<sub>2</sub> và SO<sub>2</sub> tiêu thụ một phân tử nước.
Þ Lượng SO<sub>2</sub> thường được dùng dư nên lượng I<sub>2</sub> quyết định phản ứng của thuốc thử với nước trong mẫu thử.
ØĐộ chuẩn của thuốc thử: 2-5 mg H<sub>2</sub>O/ 1 ml thuốc thử.
ØĐộ chuẩn của thuốc thử giảm dần trong quá trình bảo quản nên chỉ pha chế trước 1-2 ngày.
ØCó thể pha một dung dịch thuốc thử (chứa toàn bộ các chất) hoặc pha thành hai dung dịch:
- Dung dịch A: SO<sub>2</sub> và pyridine trong CH<sub>3</sub>OH. - Dung dịch B: I<sub>2</sub> trong CH<sub>3</sub>OH.
=> Trộn một thể tích dung dịch A và một thể tích dung dịch B để dùng.
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ KARL FISCHER
Chọn một hóa chất có hàm lượng nước kết tinh xác định, sấy khô để loại độ ẩm.
Cho thuốc thử tác dụng với hóa chất rồi tính ra đương
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ KARL FISCHER
Theo lượng thừa
<small>Khi phản ứng với nướctrong mẫu thử, I</small><sub>2</sub> <small>màu</small>
<small>Chuẩn độ amper với 2 điện cực platin (chuẩn</small>
<small>độ đến điểm dừng)</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><small>lượng dư bằng dung dịchchuẩn nước trong methanol.</small>
Chiết hồi lưu
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">- Các chất khử sẽ phản ứng với I<sub>2</sub> cịn các chất oxy hóa sẽ phản ứng với I<small>-</small> nên sẽ làm ảnh hưởng đến độ chuẩn của thuốc thử.
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">
