Download - Chimie-farmaceutica
Lucrarea nr. 3
Substanţe medicamentoase de natură anorganică
Analiza anionilor
A. Reacţii generale
Încadrarea anionilor în grupe analitice se efectuează pe baza comportarii diferite a
anionilor faţă de sărurile solubile de argint şi bariu, conform principiului de separare a
lui Bunsen.
Tehnica:
-0,02g substanţă se dizolvă în 3 ml apă şi se adaugă 5 picături HNO3 diluat (R). Soluţia
se împarte în 2 porţiuni : în prima se adaugă 3-4 picături AgNO3 (R) iar în cea de-a
doua 3-4 picături BaCl2 sau Ba(NO3)2 (R). Diferenţierea anionilor se face conform
tabelului.
Tabelul 3.1.Încadrarea anionilor în grupele analitice
Nr.
grupei
Comportarea anionilor faţă de sărurile
solubile de Ag şi Ba
Anionii care reacţionează
I Săruri de Ag insolubile în apă
şi acid azotic diluat
Săruri de Ba solubile în apă
Cl-, Br-, I-, CN-
pp. alb- pp. alb- pp. pp.
cazeos gălbui galben alb
- - - -
II Săruri de Ag insolubile în apă,
solubile în acid azotic diluat
Săruri de Ba solubile în apă
NO2-, PO2
2-, CH3COO-
pp. alb pp. alb- pp. alb negru - - -
III Săruri de Ag şi Ba insolubile în apă, CO32-, HCO3
-, BO2-
1
solubile în acizi
(OOC-(CHOH)2-COO)2- [C3H4(OH)
(COO)3]3-
pp. albe
IV Săruri de Ag colorate, insolubile în
apă,solubile în acizi
Săruri de Ba insolubile în apă,
solubile în acizi diluaţi
PO43-, S2O3
2-, AsO43-
pp. galben pp. alb- pp. brun
galben-negru
V Săruri de Ag şi Ba solubile în apă NO3-, MnO4
-
VI Săruri de Ag solubile în apă
Săruri de Ba insolubile în apă
şi acizi diluaţi
SO42- F-
Observaţie:
Dupa adăugarea HNO3 se va controla pH-ul soluţiei care trebuie să fie puternic acid.
B. Reacţii specifice şi de diferenţiere a anionilor în cadrul grupelor analitice
I.Reacţii specifice anionilor grupei I: Cl-, Br-, I-, CN-
a.) Reacţii specifice ionilor Cl- şi CN-
1)Reacţia cu amoniac
Clorurile şi cianurile formează cu azotatul de argint clorura de argint, respectiv
cianura de argint. Acestea se comportă diferit faţă de amoniac. Clorura de argint şi cianura
de argint sunt solubile în amoniac cu formare de complecşi, bromura de argint este parţial
solubilă, iar iodura de argint este insolubilă.
AgCl + 2NH4OH Ag(NH3)2Cl + 2H2O
AgCN + 2NH4OH Ag(NH3)2CN + 2H2O
Din soluţia amoniacală acidulată cu HNO3 precipită AgCl:
2
[Ag(NH3)2]+Cl- + HNO3 AgCl + 2NH4+ + NO3
-
Precipitatul obţinut la capitolul Reacţii generale, se tratează cu hidroxid de amoniu
(R) şi se observă dizolvarea precipitatului.
2)Reacţia specifică ionului CN- de transformare în hexacianoferat II de potasiu
Ionul CN- în prezenţa sulfatului de fier (II) se trasformă în cianură de fier (II)
solubilă în exces de cianură , cu formarea anionului haxacianoferat II.
Acesta, în prezenţa ionilor de Fe (III) în mediu acid, va forma hexacianoferatul (II)
de Fe (III), de culoare albastră.
2CN- + FeSO4 Fe(CN)2 + SO42-
Fe(CN)2 + 4CN- [Fe(CN)6]4-
3[Fe(CN)6]4- + 4Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3
Tehnica:
-0,05g substanţă se dizolvă în 2 ml apă şi se tratează cu 0,01g sulfat de fier (R). Se
încălzeşte la fierbere, se aciduleaza cu acid clorhidric diluat (R) şi se adaugă 1 picătură
clorură de fier (III) (R), când apare un precipitat albastru.
b.) Reacţia specifică ionilor Br- si I-
Reacţia cu cloramina în mediu acid
Reacţia se bazează pe deplasarea bromului din bromuri şi a iodului din ioduri sub
acţiunea cloraminei în mediu acid, urmată de punerea în evidenţă a coloraţiei extrase în
cloroform.
3
SO2NCl-
Na+
H2O
HClSO2NH2 + HClO + NaCl
2 Cl2 + H2O
Cl2 + 2 Br- Br2 + 2 Cl
-
Cl2 + 2 I-
I2 + 2 Cl-
HClO
Tehnica:
-0,02g substanţă se dizolvă în 2 ml apă, se acidulează cu acid clorhidric (R), se adaugă
1 ml cloroform şi 0,5 ml cloramină (R) şi se agită. Stratul cloroformic se colorează în brun
în cazul bromului şi în violet în cazul iodului.
Reacţia cu apa oxigenată şi acid sulfuric concentrat
Cu o soluţie de apă oxigenată, în prezenţa acidului dulfuric concentrat, se eliberează
bromul din bromuri, respectiv iodul din ioduri, solubile în cloroform (benzen) cu o
coloraţie portocalie, respectiv violetă.
Tehnica:
- 0,2 g substanţă se dizolvă în 1 ml apă, se tratează cu 1 ml apă oxigenată 3 % şi 1 ml acid
sulfuric concentrat (R). Apare o coloraţie galben – portocalie în cazul bromului şi violetă în
cazul iodului, care se extrage în cloroform.
II.) Reacţii specifice anionilor grupei II: NO2-, PO2
2-, CH3COO-
a.) Reacţii specifice ionului NO2-
Reacţia de diazotare
Ionul NO2- în mediu acid, formează cu aminele primare aromatice, la rece (0-5 °C),
săruri de diazoniu. Acestea se pot cupla cu fenoli în mediu bazic sau cu amine aromatice în
mediu acid, conducând la coloraţii caracteristice.
Reacţia de diazotare a aminelor aromatice primare se efectuează la temperaturi joase,
cuprinse între 0-5 °C, sărurile de diazoniu fiind stabile numai la aceste temperaturi.4
NH2NaNO2\HCl
0-50C
N N]Cl-
Cl-]N
+N N
NaOONa
N
+
Tehnica:
- 0,1 g amină primară aromatică (anilină) se dizolvă în 2 ml acid clorhidric 10 % (R). 0,1 g
substanţă de analizat se dizolvă în 1 ml acid clorhidric 10 % (R). Ambele eprubete se
răcesc sub un jet de apă, după care se amestecă. Se obţine sarea de diazoniu incoloră. Se
adaugă câteva picături din soluţia sării de diazoniu peste o soluţie preparată din 0,1 g β-
naftol în 2 ml hidroxid de sodiu 10 % (R) răcită. Se obţine o coloraţie sau un precipitat
roşu- portocaliu.
b.) Reacţii specifice ionului hipofosforos
1)Reacţia cu ionul de As (III)
Hipofosfaţii reduc ionii As (III), în mediu puternic acid la arsen metalic.
3H2PO2-
+ 4AsCl3 + 6H2O H2PO3-
+ 4 As +12HCl
Tehnica:
-0,1g substanţă se dizolvă în 1 ml apă, se tratează cu 0,1g clorură de arsen (III) şi se
încălzeşte pe baia de apă. Se formează un precipitat brun-cenuşiu de arsen metalic.
2)Reacţia cu iod
Soluţia de iod este decolorată de hipofosfaţi alcalini şi acidul hipofosforos.
H2PO2- + I2 + H2O H2PO3
- + 2HI
Tehnica:
-peste o soluţie apoasă de iod se adaugă, picătură cu picătură dintr-o soluţie de hipofosfit.
Soluţia de iod se decolorează imediat.
5
III.) Reacţii specifice anionilor grupei III: CO32-, HCO3
-, BO2-,
(OOC-(CHOH)2-COO)2-, [C3H4(OH)(COO)3]3-
a.) Reacţia specifică ionilor CO32- si HCO3
- de descompunere cu
acizi minerali
Acizii minerali diluaţi şi concentraţi deplasează acidul carbonic din carbonaţi şi
bicarbonaţi, care se descompun imediat în bioxid de carbon şi apă.
CO32- + 2H+ CO2 + H2O
HCO3- + H+ CO2 + H2O
H2CO3 CO2 + H2O
Tehnica:
-0,1g substanţă se tratează cu câteva picături de acid clorhidric diluat (R), pe o sticlă de
ceas. Se formează o efervescenţă.
b.) Reacţia de diferenţiere între anionii CO32- si HCO3
- prin
comportarea faţă de fenolftaleină
Carbonaţii neutrii solubili se diferenţiază de cei acizi prin pH-ul soluţiei.
Carbonaţii neutri în soluţie apoasă hidrolizează conform reacţiei:
CO32- + H2O HCO3
- + HO-
pH-ul soluţiei este puternic bazic, cu fenolftaleina se obţine o coloraţie roşie.
Carbonaţii acizi în soluţie apoasă hidrolizează după reacţia:
HCO3- + H2O H2CO3 + HO-
pH-ul soluţiei este slab bazic (pH=8,4), cu fenolftaleina se obţine o coloraţie slab roz, iar
prin încălzire coloraţia devine roşie, ca urmare a transformării bicarbonaţilor în carbonaţi.
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
Tehnica:6
-0,10g substanţă se dizolvă în 2 ml apă, se tratează cu o picătură fenolftaleină(I). În cazul
prezenţei carbonaţilor neutri soluţia se colorează în roşu intens, iar în prezenţa carbonaţilor
acizi în slab roz.
c.) Reacţia specifică ionului borat de esterificare cu etanol şi acid
sulfuric
Boraţii ard cu o flacără verde, după tratarea lor cu acid sulfuric concentrat în
prezenţa alcoolului etilic (metilic).
H3BO3 + 3C2H5OH BO3(C2H5)3 + 3H2O
Tehni ca:
-0,1g substanţă se tratează într-o capsulă de porţelan cu 2 ml etanol (R), 1 ml acid sulfuric
(R). Se agită şi apoi se aprinde. Se formează esterul boric volatil, care arde cu flacără
verde.
IV.) Reacţii specifice anionilor grupei IV: PO43-, S2O3
2-, AsO43-
a.) Reacţia specifică ionilor PO43- şi AsO4
3- cu molibdatul de amoniu
Ionii fosfat formează cu molibdatul de amoniu în mediu puternic acid, un precipitat
galben microcristalin de fosfomolibdat de amoniu, solubil în hidroxizi alcalini.
H3PO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21HNO3 (NH4)3H4[P(Mo2O7)6] + 21NH4NO3 + 10H2O
H3AsO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21HNO3 (NH4)3H4[As(Mo2O7)6] + 21NH4NO3 + 10H2O
Tehnica:
-0,10g substanţă se dizolvă în 2 ml apă, se tratează cu 2 ml acid azotic (R) şi 3 ml molibdat
de amoniu (R). Se formează un precipitat galben.
Observaţii:- reacţia are loc în timp la temperatura camerei, iar la cald instantaneu
- arseniaţii precipită numai la fierbere
b.) Reacţia specifică ionului arseniat cu azotatul de argint7
Ionul arseniat precipită la tratare cu o soluţie de azotat de argint 5 %, arseniatul de
argint, galben-brun, solubil în acid azotic şi amoniac.
AsO43- + 3Ag+ Ag3AsO4
Tehnica:
- 0,1 g substanţă se dizolvă în 2 ml apă şi se tratează cu 2 ml soluţie azotat de argint 5%.
Se formează arseniatul de argint, precipitat galben-brun.
c.) Reacţii specifice ionului S2O32-
1)Reacţia cu I2
Iodul oxidează tiosulfatul la tatrationat, el reducându-se la iodură.
I2 + 2S2O32- S4O6
2- + 2I-
Tehnica:
La o soluţie de iod 1% se adaugă picătură cu picătură, o soluţie de tiosulfat de sodiu.
Soluţia de iod este imediat decolorată.
2)Reacţia de descompunere cu acizii
Acizii minerali deplasează acidul tiosulfuric din tiosulfaţi. Acidul tiosulfuric fiind
instabil, se descompune, cu degajare de dioxid de sulf,cu miros caracteristic, iar soluţia se
tulbură din cauza sulfului format.
S2O32- + 2H+ H2S2O3
H2S2O3 S + SO2 + H2O
Tehnica:
-0,10g substanţă se dizolvă în 1 ml apă, se tratează cu 5 picături acid clorhidric 10% (R).
Soluţia se tulbură, se separă sulful şi se degajă dioxidul de sulf cu miros caracteristic.
V.) Reacţii specifice ionilor gr.V: NO3-, MnO4
-
a.) Reacţia specifică ionului NO3- cu sulfat de fier
8
Ionul nitrat în mediu de acid sulfuric (R) oxidează sulfatul feros la sulfat de fier (III),
el reducându-se la oxid de azot, care reacţionează cu sulfatul feros în exces, formând un
complex de culoare brună, sulfat nitrozoferos.
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O
xFeSO4 + yNO (FeSO4)x(NO)y
Tehnica:
-0,10g substanţă se dizolvă în 1 ml apă, se tratează cu 0,2 g sulfat feros (R), peste care se
toarnă cu precauţie, pe pereţii eprubetei, 1 ml acid sulfuric (R). La zona de contact a celor
două lichide se formează un inel brun.
Observaţie: Reacţia este dată şi de nitriţi, dar spre deosebire de nitraţi, reacţia are loc şi în
prezenţa acidului sulfuric diluat.
b.) Reacţia specifică ionului MnO4- de oxidare cu H2O2
Ionul permanganat în mediu acid oxidează peroxidul de hidrogen, decolorându-se.
2MnO4- + 6H+ + 5H2O2 2Mn2+ + 8H2O + 5O2
Tehnica:
-0,01g substanţă se dizolvă în 3 ml apă, se adaugă câteva picături acid sulfuric (R), iar
soluţia se tratează apoi cu o soluţie de peroxid de hidrogen. Se observă decolorarea soluţiei
violet de permanganat de potasiu.
VI.) Reacţii specifice ionilor grupei VI: SO42- F-
a) Reacţia specifică ionului SO42- cu BaCl2
Ionul sulfat reacţionează cu clorura de bariu un precipitat de sulfat de bariu, practic
insolubil în apă şi acizi. Se dizolvă numai în acid sulfuric (R) la fierbere, cu formarea
sulfatului acid de bariu.
Ba 2
+ SO42-
+ BaSO4
BaSO4 + H2SO4 Ba(HSO4)2
9
Tehnica:
- 0,2g substanţă se dizolvă în 2 ml apă şi se tratează cu câteva picături de clorură de bariu
(R). Se formează un precipitat alb, insolubil în acid clorhidric şi acid azotic.
Observaţie: Ionul fluorură reacţionează similar cu clorura de bariu, precipitatul de fluorură
de bariu, spre deosebire de sulfatul de bariu este solubil în acid azotic (R) şi acid clorhidric
(R).
b.) Reacţia specifică ionului F- cu acid sulfuric
Acidul sulfuric concentrat, deplasează la cald, acidul fluorhidric din fluoruri, iar
acidul fluorhidric rezultat atacă sticla formând cu bioxidul de siliciu (din sticla de ceas),
tetrafluorura de siliciu.
2F- + H2SO4 2HF + SO42-
SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
Tehnica:
-0,1g substanţă se tratează pe o sticlă de ceas cu 3 picături acid sulfuric (R). Amestecul se
încalzeşte 1 minut la o flacără mică. Sticla de ceas dupa răcire, spălare şi uscare, prezintă
urme de coroziune.
10