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“Ensaios qualitativos de Via Úmida” Química Analítica Curso de Farmácia Profa. Viviane Borio Importância das reações de identificação de íons Fármacos contém íons em suas estruturas químicas, como Fe+2 no FeSO4. Muitos íons são considerados interferentes (contaminantes químicos) em fármacos. Reconhece-se uma molécula através da identificação de um íon presente nela. Farmacopeia Brasileira Compêndio oficial farmacêutico Constitui-se de 2 volumes: -Volume 1: definições e descrição de técnicas e métodos analíticos; -Volume 2: monografias de fármacos e medicamentos Constam os ensaios de identificação de compostos e seus contaminantes químicos Tudo o que não é o composto (impurezas) Acesso livre pelo site da ANVISA Estrutura geral das monografias FB, 5.ed. vol.2 Ensaios de Identificação: química analítica qualitativa Ensaios de Pureza e doseamento: química analítica quali e quantitativa Ex.: Monografia do diurético Acetazolamida. Página 83 do volume 2 da Farmacopeia Brasileira 5 ed. Ensaios qualitativos de Via Úmida São feitos com as substâncias em solução A maioria das reações de identificação de íons são conduzidas por via úmida (via seca = interferências de outros íons)! Percebe-se a ocorrência de uma reação química através de fenômenos químicos, tais como: - Formação de precipitado - Desprendimento de gás - Mudança de cor Via úmida Classificação analítica dos Cátions e Ânions ⇒ Marcha Analítica: Processo sistemático de identificação de íons inorgânicos em uma amostra, mediante a formação de complexos ou sais insolúveis que apresentam certas características. ⋙ A identificação de cada íon deve ocorrer após a separação/eliminação de todos os outros íons que impedem sua identificação (ou seja, que reagem com o reagente usado). Ensaios qualitativos de Via Úmida ∻ Princípio geral dos esquemas de análise qualitativa de cátions e ânions (marcha analítica): - Subdivisão de grupos de íons (famílias) a fim de facilitar a separação e a subsequente identificação de cada íon; - Separação e identificação de cada íon na amostra usando-se reagentes gerais (grupo) e específicos (íon específico). Ensaios qualitativos de Via Úmida No entanto, antes de proceder-se a marcha, é necessário proceder aos testes preliminares, que são: - Estado físico - Cor - Odor - Solubilidade em água - Solubilidade em ácidos minerais diluídos - pH Classificação analítica dos Cátions e Ânions Cátions: são classificados em 5 grupos, com base em algumas propriedades comuns e comportamento análogo. Cada grupo possui um reagente que forma compostos insolúveis com cada um dos íons metálicos daquele grupo. Os reagentes usados para os cátions mais comuns são: ácido clorídrico, ácido sulfídrico (sulfeto de hidrogênio), sulfeto de amônio e carbonato de amônio; Obs.: pode-se dizer que a classificação destes íons mais comuns é baseda nas diferenças de solubilidade de seus cloretos, sulfetos e carbonatos Importante!!! Segundo Baccan, os grupos de cátions são apresentados conforme tabela abaixo: No entanto, para Vogel e outros pesquisadores desta área, a classificação é a mesma, porém, com ordem inversa. Ex.: o grupo I de Baccan é o grupo V de Vogel. I V V O G E L Grupos dos Cátions por Vogel: agrupados por reações gerais ► Grupo I: Prata (Ag+), Chumbo (Pb+2) e Mercúrio I (Hg2 +2) Os cátions deste grupo formam precipitados com o ácido clorídrico diluído (HCl) – cloretos insolúveis em HCl dil. ►Grupo II: Subdivide-se em 2 subgrupos (II A e II B) Os cátions deste grupo formam sulfetos insolúveis (pptos) com H2S em presença de HCl diluído. Subgrupo do Arsênio (II B): Arsênio III (As+3), Arsênio V (As+5), Antimônio III (Sb+3), Antimônio V (Sb+5), Estanho II (Sn+2), Estanho III (Sn+3) e Estanho IV (Sn+4). Subgrupo do Cobre (II A): Cobre (Cu+2), Mercúrio II (Hg+2), bismuto (Bi+3), Cádmio (Cd+2). Insolúveis em polissulfeto de amônio Solúveis em polissulfeto de amônio Grupos dos Cátions ► Grupo III: Cobalto II (Co+2), Níquel II (Ni+2), Ferro II (Fe+2), Ferro III (Fe+3), Cromo III (Cr+3), Alumínio (Al+3), Zinco (Zn+2) e Manganês (Mn+2) Os cátions deste grupo formam precipitados com sulfeto de amônio (NH4)2S em meio amoniacal ou neutro. ► Grupo IV: Cálcio (Ca+2), Estrôncio (Sr+2) e Bário (Ba+2) Os cátions deste grupo formam precipitados (carbonatos) com carbonato de amônio (NH4)2CO3 em presença de cloreto de amônio NH4Cl. Grupos dos Cátions ► Grupo V: Sódio (Na+), Potássio (K+), Amônio (NH4 +), Lítio (Li+) e Magnésio (Mg+2) Os cátions deste grupo não formam precipitados com nenhum dos reagentes anteriores. Após a separação em grupos, procede-se a identificação Individual (marcha analítica) Separação dos cátions do Grupo I de Vogel: Ag+, Hg2+2, Pb+2 Reagente do grupo: Ácido clorídrico diluído (HCl 2M, HCl 6M,…) Reação do grupo: ppto branco de cloreto de chumbo (PbCl2), cloreto de mercúrio (Hg2Cl2) e cloreto de prata (AgCl). Existem diversos mecanismos e reagentes que podem identificar quimicamente cada um dos íons, mas, será demonstrada 1 marcha para cada um deles. Conduz-se as marchas com o uso de Centrífugas: As centrífugas servem para separação de amostras. O material é colocado em tubo e então é levado aos orifícios da centrífuga. A alta rotação faz separar a parte sólida da parte líquida com melhor. - A parte sólida, fica ao fundo, e é chamada de precipitado (PPTO) - A parte líquida é conhecida como sobrenadante (SN) Importante: balancear colocando 1 tubo em frente ao outro na centrífuga. Separação e identificação dos cátions do Grupo I: Ag+, Hg2+2, Pb+2 AMOSTRA AgCl ↓ Hg2Cl2↓ PbCl2↓ AgCl ↓ Hg2Cl2↓ Pb+2 PbCrO4 ↓Hg(NH2)Cl↓ [Ag(NH3)2] Cl AgCl ↓ Hg ↓ Identifica mercúrio I Identifica chumboIdentifica prata Separação e identificação dos íons do Grupo I Pega-se a amostra e acidifica-se com HCl (reagente do grupo) O precipitado branco indica: AgCl ↓, Hg2Cl2↓, PbCl2↓. Despreza-se o sobrenadante (SN) e transfere-se o precipitado (ppto) para um tubo de ensaio. Adiciona-se aí água destilada e ferve-se. O ppto conterá prata e mercúrio . O chumbo solubilize, então, estará no SN. Adiciona-se NH4OH ao ppto. Separa-se assim o mercúrio, que precipita. Separa-se o filtrado, onde precipita-se a prata. Reação de identificação do cátion Ag+ Tem-se o AgCl↓ já formado com o HCl; A água mantém o ppto, visto que o AgCl ↓ é insolúvel em água; A adição posterior de NH4OH diluído dissolve o AgCl↓, formando o íon complexo diaminoargentato, conforme a reação: AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2] + + Cl- Após, adiciona-se o ácido nítrico HNO3 (pode ser HCl), que neutraliza o excesso de amônia e o ppto branco de cloreto de prata AgCl volta a aparecer, conforme abaixo: [Ag(NH3)2]Cl + 2 HNO3 → AgCl↓ + 2 NH4NO3 Ppto branco Reação de identificação do cátion Hg2+2 Tem-se o Hg2Cl2↓ já formado com o HCl; A água mantém o ppto, visto que o Hg2Cl2 ↓ é insolúvel em água; A adição de NH4OH diluído (amônia) converte o ppto em uma mistura de 2 outros pptos insolúveis, que são o amidocloreto de mercúrio II (branco) e mercúrio metálico (preto brilhante), prevalecendo a cor preta: Hg2Cl2 + 2NH3 → Hg(NH2)Cl↓ + Hg ↓ + NH4 + + Cl- ppto preto Reação de identificação do cátion Pb+2 Tem-se o PbCl2↓ já formado com o HCl; A água dissolve o ppto, que fica no sobrenadante (SN), já separado assim dos demais íons do grupo; Adiciona-se ao SN o Cromato de potássio K2CrO4 e obtém-se cromato de chumbo (precipitado amarelo), conforme reação abaixo: Pb2+ + CrO4 2- → PbCrO4 ↓ Ppto amarelo Reações de identificação de ânions Os ânions não são tão sistematicamente separados como os cátions. -Podem ser divididos de acordo com as suas solubilidades em sais de prata, cálcio, zinco, bário. -Podem também ser identificados pelo desprendimento de gases/vapores quando em contato com alguns ácidos. As divisões em grupos não são utilizadas na prática laboratorial. - Iremos estudar: SO4 -2, NO3 -, Cl-, Br-, CO3 -2 Reações de identificação de ânions Identificação ânion Sulfato: SO4 -2 Ocorre pela solubilidade de seus sais. 1. Reação com cloreto de bário: forma-seum precipitado branco de SULFATO DE BÁRIO insolúvel em HCl (dil). e ligeiramente solúvel em HCl (conc). SO4 -2 + Ba 2+ → BaSO4 ↓ O ensaio é feito adicionando o sulfato de bário a uma solução diluída de HCl – carbonatos, sulfitos e fosfatos não precipitam. Reações de identificação de ânions Identificação ânion Sulfato: SO4 -2 2. Reação com solução de nitrato de prata: forma-se um precipitado branco cristalino de SULFATO DE PRATA SO4 -2 + 2 Ag+ → Ag2SO4 ↓ O ensaio é feito com solução concentrada de nitrato de prata. Reações de identificação de ânions Identificação ânion Nitrato: NO3 - 1. Reação com Ácido Sulfúrico concentrado: forma-se vapor marrom avermelhado de DIÓXIDO DE NITROGÊNIO: 4 NO3 + 2 H2SO4 → 4 NO2↑ + O2 ↑ + 2 SO4 -2 +2 H2O 2. Ação do calor: varia de acordo com o metal do sal. - Nitratos de sódio e potássio: desprendem oxigênio e formam nitrito sólido 2 NaNO3 + calor → 2 NaNO2 + O2↑ - Nitrato de prata e outros metais nobres: desprendem dioxido de nitrogênio e deixam resíduo do metal 2 AgNO3+ calor → 2 Ag + 2 NO2 ↑ + O2 ↑ Reações de identificação de ânions Identificação ânion Cloreto: Cl – 1. Reação com Ácido Sulfúrico concentrado: ocorre decomposição completa do cloreto à quente, com desprendimento de cloreto de hidrogênio Cl - + H2SO4 → HCl ↑ + HSO4 - 2. Reação com solução de acetato de chumbo: forma-se ppto branco de cloreto de chumbo 2 Cl- + Pb 2+ → PbCl2↓ Reações de identificação de ânions Identificação ânion Brometo: Br – 1. Acidificar a amostra com ácido sulfúrico e acrescentar solução de cloro ao meio reacional = desprende-se bromo, que confere cor parda à solução; Agitar a solução com clorofórmio = o solvente adquire cor vermelha a marrom avermelhada. 2. Tratar a amostra com ácido nítrico e nitrato de prata = forma-se precipitado caseoso branco a levemente amarelado, pouco solúvel em hidróxido de amônio 6 M. Reações de identificação de ânions Identificação ânion Carbonato: CO3 -2 1. Tratar a amostra com ácido mineral (sulfúrico, nítrico, clorídrico) = produz-se efervescência (libera CO2), com desprendimento de gás incolor que, ao reagir com hidróxido de cálcio, forma imediatamente precipitado branco. Farmacopeia Brasileira Farmacopeia Brasileira, 5 ed, pg 162 até 167.
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