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MÉTODOS VOLUMÉTRICOS DE DOSEAMENTO CURSO DE FARMÁCIA Controle de Qualidade de Insumos Farmacêuticos e Medicamentos Profa. Ana Paula Cappra Silva Volumetria ou titulometria Componentes: Analito: substância a ser analisada. + Solvente: meio reacional. + Indicador: determina o ponto final da titulação. Titulante: solução com concentração conhecida. Técnica utilizada em análises quantitativas. PRINCÍPIO A substância em análise (analito) reage quimicamente com uma solução titulante de concentração precisamente conhecida (solução volumétrica). A quantidade de solução titulante requerida para reagir completamente com a amostra é usada para calcular a pureza da amostra. Ex: 1 ml de HClO4 0,1M equivale a 34,26 mg de cloridrato de sertralina. APLICAÇÕES � Usada em métodos farmacopeicos para o doseamento de matérias-primas e de alguns produtos farmacêuticos, destituídos de grupamento cromóforo; � Padronização de soluções utilizadas em métodos analíticos; � Usada em titulações especiais, como a titulação de Karl-Fischer, que é usada para estimar o teor de água em fármacos e produtos farmacêuticos. Métodos volumétricos VANTAGENS � Maior precisão que métodos instrumentais (DPR de até 0,1%) � Análises baratas, não precisam de aparelhagem específica. � Os resultados não dependem de calibração de equipamentos. Métodos volumétricos LIMITAÇÕES � Não seletiva; � Requer quantidades maiores de amostras e reagentes; � Reação entre a solução titulante e o analito deve ser rápida e completa; � Requer técnicos treinados e pode ser demorada. Métodos volumétricos Reagentes - Os reagentes utilizados devem apresentar Grau P. A. - Utilizar água deionizada ou destilada Padrão primário: Composto químico estável com alto grau de pureza utilizado para padronizar soluções. Padrões primários e exemplos de suas aplicações. Padrão primário Para padronização de: biftalato de potássio solução de hidróxido de sódio biftalato de potássio solução de ácido perclórico iodato de potássio solução de tiossulfato de sódio carbonato de sódio anidro solução de ácido clorídrico Reagentes Padrão secundário ou solução padronizada: solução empregada em titulações com concentração exatamente conhecida. O título da solução é determinado a partir de algum padrão primário. Exemplos: solução de NaOH 0,09810 M solução de HCl 0,1056 N Importante: para o título da solução padronizada deve-se utilizar 4 algarismos significativos. Numa titulação há três aspectos essenciais a considerar: 1) O conhecimento da reação química, que deve ser única, rápida e completa. 2) A medição de volumes e de massas deve ser rigorosa. 3) A detecção do ponto final da titulação, através da variação brusca de uma propriedade (física ou química) do titulado, que deve ser facilmente detectável. TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO ACIDIMETRIA: Consiste em neutralizar ácido por base, na presença de indicador adequado Ex: AAS, benzoato de benzila. Consiste em neutralizar base por ácido, na presença de indicador adequado Ex: lidocaína, hidróxido de magnésio. ALCALIMETRIA: Tipos de titulações DIRETA: INDIRETA: O reagente a ser titulado está na solução Titulações de neutralização indiretas � O exemplo mais comum é o de ácidos fracos titulados frente a bases fortes. � Exemplo: quantificação de ésteres por titulação indireta (por retorno) – doseamento do AAS. RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH (em excesso) titulado frente ao HCl AAS Titulações de neutralização indiretas VOLUMETRIA EM MEIO NÃO-AQUOSO � PRINCÍPIO: Fármacos que não podem ser doseados em meio aquoso, por serem pouco básicos ou pouco ácidos, são quantificados em meio não-aquoso. � É A TÉCNICA VOLUMÉTRICA MAIS EMPREGADA NAS FARMACOPÉIAS. � TITULANTE MAIS EMPREGADO: ácido perclórico. Volumetria em meio não-aquoso Ácido: qualquer molécula ou íon capaz de doar próton. Base: qualquer molécula ou íon capaz de aceitar próton. CONCEITO DE ÁCIDOS E BASES (Bronsted-Lowry, 1923) Substâncias que são potencialmente ácidas podem funcionar como ácidos somente em presença de base, à qual podem doar próton. E vice-versa. Dissociação da água: H2O + HCl H3O + + Cl- H2O + NH3 NH4 + + OH- Volumetria em meio não-aquoso ÁcidoBase Ácido Base Titulação de bases fracas � Titulante mais usado: HClO4 � Meios para dissolução - determina o caráter ácido/básico da substância: meios ácidos (irão ressaltar o caráter básico da amostra) � Indicadores (básicos) Volumetria em meio não-aquoso Titulação de bases fracas HClO 4 CH 3 COOH CH 3 COOH .. CH 3 COOH 2 + ClO4- RNH 2 CH 3 COOH RNH 3 + CH 3 COO- CH 3 COO- CH 3 COOH 2 + No frasco da solução titulante: (íon acetônio) Titulação da amostra: 2 + + + + + Titulação de bases fracas Volumetria em meio não-aquoso IMPORTANTE: O ácido perclórico apresenta coeficiente de expansão cúbica elevado, resultando em variação da normalidade do titulante em função da temperatura. Correção do volume em função da temperatura: Vfinal = volume gasto [ 1 + 0,0011 (t1 - t2)] 0,0011 = coeficiente de expansão cúbica do ácido perclórico glacial t1 = temperatura por ocasião da padronização t2 = temperatura por ocasião do doseamento Titulação de bases fracas Volumetria em meio não-aquoso VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO PRINCÍPIO: reações químicas que, no ponto de equivalência, se formam quantitativamente produtos pouco solúveis. Exemplo: SO4= + Ba ++ BaSO4 Na análise farmacêutica são importantes os seguintes titulantes: nitrato de prata (argentimetria), tiocianato de amônio, tetrafenilborato de sódio. Exemplos de análise farmacopeica: cloridrato de tiamina. COMPLEXOMETRIA • Emprego: quantificação de sais metálicos. • Titulante: EDTA • Indicadores: murexida, negro de eriocromo T. • Exemplos de substâncias quantificáveis: lactato de cálcio, sulfato de magnésio, carbonato de magnésio, gliconato de cálcio, hidróxido de magnésio, bacitracina zínquica. VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO • Reações compreendem transferência de elétrons. • Agente oxidante: ganha elétrons • Agente redutor: perde elétrons • Titulantes oxidantes: iodo, iodato, dicromato, permanganato de potássio • Titulantes redutores: sulfato ferroso, oxalato, tiossulfato. Exemplo: titulação de penicilinas, vitamina C, água oxigenada, hipoclorito de sódio.