Федеральное агентство
по здравоохранению и социальному развитию
Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального
образования
Саратовский государственный
медицинский университет им. В.И. Разумовского
(ГОУ ВПО Саратовский
ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава)
Кафедра фармацевтической
химии
РЕФЕРАТ
по аналитической химии на тему:
«Качественный
анализ оксалат- и цитрат - ионов»
Выполнила:
студентка 2 курса
2 группы фармацевтического
факультета
очного отделения
Николаева Мария
Проверила:
Тарасова Наталья Александровна
Саратов, 2013
Содержание:
- Введение……………………………………………………………2
- Основная часть:
Качественный анализ анионов.
Аналитическая классификация анионов
по группам………………………………………………………..3
Качественный анализ оксалат
- иона С2O42-…………………..6
Качественный анализ цитрат
– иона –OOCCH2 – C(OH)(COO-) – CH2COO- -………………………………………………………….11
- Заключение…………………………………………………………14
- Список используемых источников………..………………………15
Введение
«Цель химии состоит не в изготовлении
золота и серебра , а в изготовлении лекарств».
Парацельс (1493-1541) - немецкий
врач и естествоиспытатель
[1]
Цель аналитической химии
- установление качественного
и количественного состава вещества
или смеси веществ. В соответствии
с этим аналитическая химия делится
на качественный и количественный анализ.
Задачей качественного анализа
является выяснение качественного
состава
вещества, т. е. из каких элементов
или ионов состоит данное вещество.
При изучении состава
неорганических веществ в большинстве
случаев
приходится иметь дело с водными
растворами кислот, солей и оснований.
Эти вещества являются электролитами
и в растворах диссоциированы
на ионы. Поэтому анализ сводится к
определению отдельных ионов — катионов
и анионов.
При проведении качественного
анализа можно работать с
различными
количествами исследуемого
вещества. Имеются так называемые грамм-метод,
при котором масса исследуемого вещества
берется более 0,5 г (более
10 мл раствора), сантиграмм-метод (масса
исследуемого вещества от 0,05 до 0,5
г, или 1—10 мл раствора), миллиграмм-метод
(масса исследуемого вещества от
10-6 г до 10 -3 г, или от 0,001
до 0,1 мл раствора) и др.
Наиболее распространенным является сантиграмм-метод,
или полумикрометод. [2]
Качественный анализ анионов.
Аналитическая классификация
анионов по группам.
Многие анионы входят в состав
лекарственных препаратов. При контроле
качества лекарственных средств, технологических
стадий их получения, лекарственного сырья
и в ряде других случаев возникает необходимость
проведения качественного и количественного
анализа анионов.
Идентификация анионов чаще всего проводят
с использованием различных аналитических
реакций, позволяющих открывать эти ионы.
В Государственную Фармакопею включены
общие реакции на подлинность для целого
ряда анионов.
При испытаниях лекарственных
препаратов на чистоту и допустимые пределы
примесей в них предусматривается проведение
качественных реакций на хлориды и сульфаты.
Обычно открытие анионов
аналитическом анализе осуществляют с
использованием различных качественных
реакций в растворах на тот или иной ион.
Но могут быть применены и другие методы
анализа (хроматографические, оптические,
электрохимические и др.).
Аналитическая классификация
анионов по группам разработана не столь
подробно. Не существует общепризнанной
и повсеместно принятой классификации
анионов по аналитическим группам. Описаны
различные классификации анионов.
Чаще всего принимают во внимание
растворимость солей бария и серебра тех
или иных анионов и их окислительно-восстановительные
свойства в водных растворах. В любом случае
удается логически разделить на группы
только часть известных анионов, так что
всякая классификация анионов ограничена
и не охватывает все анионы, представляющие
аналитический интерес.
Табл.1Классификация анионов,
оснований на образовании малорастворимых
солей бария и серебра.
Группа |
Анионы |
Групповой реагент |
|
I |
SO42-; SO32-; S2O32-; C2O42-; F-
СO32-; B4O72-; PO43-; AsO43-; AsO33- |
Раствор BaCl2 в нейтральной или слабо щелочной
среде |
II |
Cl-; Br-; J-; СN-; NCS-; S2-; BrO3- |
Раствор AgNO3 в разбавленной азотной кислоте |
III |
NO2- ; NO3-; CH3COO- и др. |
Отсутствует |
Табл.2 Классификация анионов
,основанная на их окислительно-восстановительных
свойствах.
Группа |
Анионы |
Групповой реагент |
I
Окислители |
BrO3-; AsO43-; NO2- ; NO3- |
Раствор KJ в сернокислой среде |
II
Восстановители |
S2-; SO32-; S2O32-; AsO33- |
Раствор J2 в KJ |
S2-; SO32-; S2O32-; AsO33-; NO2-;
C2O42-; Cl-; Br-; J-; СN-; NCS- |
Раствор KMnO4 в сернокислой среде |
III
Индифферентные |
SO42-; СO32-; PO43-; CH3COO-; B4O72- |
Отсутствует |
В табл. 1 и 2 приведены примеры
классификации анионов по аналитическим
группам.
При аналитической классификации
анионов, основанной
на образовании малорастворимых солей
бария и серебра, анионы по этой классификации,
делят обычно на три группы (табл.1)
К первой группе
относятся анионы, образующие малорастворимые
в воде (в нейтральной или слабо щелочной
среде) соли с катионами бария . Групповым
реагентом является обычно водный раствор
хлорида бария.
Вторая группа включает анионы, образующие
с катионами серебра в разбавленных водных
растворах азотной кислоты малорастворимые
соли серебра. Групповым реагентом является
водный азотнокислый раствор нитрата
серебра. К третьей
аналитической группе в
рамках рассматриваемой классификации
относят анионы, не образующие малорастворимых
в воде солей бария или серебра.
При аналитической классификации
анионов, основанной
на их окислительно-восстановительных
свойствах, анионов обычно делят на
три группы (табл. 2): анионы-окислители,
анионы-восстановители и индифферентные
анионы, т.е. такие, которые не обладают
выраженными окислительно-восстановительными
свойствами в обычных условиях.
К первой группе в рамках этой классификации
относят анионы - окислители, окисляющие
йодид – ионы в сернокислой среде до молекулярного
йода.
Вторая группа включает анионы-восстановители,
которые в водных растворах способны восстанавливать
йод до йодид – ионов или обесцвечивают
водный сернокислый раствор перманганата
калия, восстанавливая марганец (VII) в перманганат
– ионе до марганца (II) . Групповым реагентом
на все анионы этой группы является водный
сернокислый раствор перманганата калия.
К третьей группе относят анионы, не являющиеся
в обычных условиях ни окислителями, ни
восстановителями.
Охарактеризованные выше две
аналитические классификации анионов
по группам иногда модифицируются разными
исследованиями.
Групповой реагент можно использовать
для доказательства присутствия или отсутствия
в смеси (в растворе) анионов той или иной
аналитической группы, после чего намечают
и реализуют наиболее целесообразную
схему анализа данного конкретного объекта.[1]
Качественный анализ оксалат
– иона.
Оксалат – ион C2O42- - анион двухосновной
щавелевой кислоты средней силы (pK1 =1,25; pK2 =4,27), сравнительно
хорошо растворяется в воде. Оксалат-ион
в водных растворах бесцветен, частично
гидролизуется, сильный восстановитель,
эффективный лиганд – образует устойчивые
оксалатные комплексы с катионами многих
металлов.
Оксалаты щелочных металлов,
магния и аммония растворяются в воде
. Оксалаты других катионов, как правило,
малорастворимы в воде.[3]
Реакция
с хлоридом бария.
Соли бария осаждают из водных
растворов оксалат-ион в виде белого осадка
бария BaC2O4:
Ba2++C2O42-
BaC2O4
Осадок оксалата бария растворяется
а в минеральных кислотах , а при кипячении
– и в уксусной кислоте.
Методика.
В каждую из двух пробирок вносят
по 2-3 капли раствора оксалата аммония
и прибавляют по 2-3 капли раствора бария
хлорида. В обеих пробирках выпадает белый
осадок оксалата бария .
В одну пробирку прибавляют
по каплям при перемешивании раствор ,HCl
до полного растворения осадка .
В другую пробирку прибавляют
6-7 капель раствора кислоты и осторожно
нагревают смесь до кипения . При кипячении
смеси осадок постепенно растворяется.
Аналогично протекают реакции
оксалат-ион с катионами кальция (фармакопейная)с
образованием белого осадка оксалата
кальция , который растворяется в минеральных
кислотах, но не растворяется в уксусной
кислоте.
Реакция
с нитратом серебра.
Оксалат-ион при взаимодействии
с катионами серебра образуют белый творожистый
осадок оксалата серебра :
2Ag++C2O42- Ag2C2O4
Проба на растворимость. Осадок делят
на 3 части:
а) В первую пробирку с осадком прибавляют
по каплям при перемешивании раствор HNO3 до растворения осадка;
б) Во вторую пробирку с осадком прибавляют
по каплям при перемешивании концентрированный
раствор аммиака до растворения осадка;
в) В третью пробирку с осадком прибавляют
4-5 капель раствора НС1; в пробирке остается
белый осадок хлорида серебра:
Ag2C2O4 + 2 НС1 -> 2 АС1 (белый) + Н2С2О4
Методика.
В каждую из трех пробирок вносят
по 2-3 капли раствора оксалата аммония
и прибавляют по 2-3 капли раствора AgNO3. В каждой
пробирке выпадает осадок оскалата серебра.
В одну пробирку прибавляют
по каплям при перемешивании раствор HNO3 до растворения
осадка.
В другую пробирку так же по
каплям при перемешивании добавляют концентрированный
раствор аммиака до растворения осадка.
В третью пробирку прибавляют
4-5 капель раствора HCl;в пробирке остается
белый осадок хлорида серебра .
Реакция
с перманганатом калия .
Оксалат- ионы при взаимодействии
с перманганатом калия в кислой среде
при нагревании окисляются с выделением
газообразного диоксида углерода; раствор
перманганата калия при этом обесцвечивается
вследствие восстановления марганца (VII)до
марганца (II):
5C2O42-+2MnO4-+16H+
10CO2+2Mn2++8H2O
Методика.
а)В пробирку вносят 2-3 капли
раствора оксалата аммония, прибавляют
3-5 капель серной кислоты, нагревают смесь
до 70-80о и медленно,
по каплям прибавляют разбавленный раствор
перманганата калия. Последний обесцвечивается;
наблюдается выделение пузырьков газа-диоксида
углерода.
б) В пробирку вносят 6-8 капель
раствора оксалата натрия Na2C2O4 (или другого
растворимого оксалата), прибавляют столько
же капель раствора H2SO4 и 5-6 капель
разбавленного раствора KMnO4. Раствор в
пробирке окрашивается в бледно-розовый
цвет перманганат –ионов.
Пробирку закрывают пробкой
с газоотводной, погружая ее свободный
конец в раствор баритовой воды (насыщенный
раствор гидроксида бария Ba(OH)2) или известковой
воды (насыщенный раствор гидроксида кальция
Ca(OH)2), находящейся
в другой пробирке-приемнике).