- •2 Кислотно-основные методы
- •2.1 Краткие теоретические основы метода
- •2.1.1 Кислотно-основное взаимодействие
- •Классификация кислот и оснований в зависимости от величины их рКа
- •Величины рКа оснований в различных растворителях
- •2.1.2 Титрованные растворы
- •Титранты кислотно-основного метода
- •2.1.3 Установление конца титрования с помощью визуальных индикаторов
- •Интервал перехода окраски и показателя титрования кислотно-основных индикаторов
- •Данные для эмпирического выбора индикатора при кислотно-основном титровании
- •Интервалы рН и изменение цвета индикаторов (гф XI, вып.2, стр. 102)
- •2.1.4 Определение ингредиентов многокомпонентных лекарственных форм
- •2.1.5 Варианты и способы кислотно-основного титрования
- •2.2 Ацидиметрия
- •2.2.1 Вариант нейтрализации
- •2.2.2 Вариант вытеснения
- •2.2.3 Вариант гидролитического разложения
- •2.3.2 Вариант вытеснения
- •2.3.3 Вариант гидролитического разложения
- •2.3.4 Косвенное титрование
- •Соле- и комплексообразование
- •Конденсация
- •2.4 Титрование в неводных растворителях
- •Примеры дифференцирующего действия растворителя
- •Пример нивелирующего действия растворителя
- •2.4.1 Титрование в среде протогенных растворителей. Ацидиметрия
- •Определение кофеина
- •Определение изониазида
- •Определение дибазола
- •Определение атропина сульфата
- •2.4.2 Титрование в среде протофильных растворителей. Алкалиметрия
- •Определение теобромина
- •Определение фталазола
2 Кислотно-основные методы
2.1 Краткие теоретические основы метода
2.1.1 Кислотно-основное взаимодействие
Методы кислотно-основного титрования основаны на использовании реакции нейтрализации между кислотами и основаниями, которую можно представить уравнением:
HCl+NaOH→NaCl+H2O
или в общем виде:
H3O++B BH++H2O
Согласно протолитической теории Бренстеда и Лоури – кислота – вещество (или частица), способное отдавать протоны, а основание – вещество (или частица), способное их присоединять. Таким образом, суть кислотно-основного взаимодействия состоит в переносе протонов от кислоты (донор протонов) к основанию (акцептор протонов).
Свойство соединений вступать в кислотно-основное взаимодействие характеризуется константой диссоциации, которая представляет отношение равновесных концентраций продиссоциированных молекул к их общей концентрации:
ABA++B-
Kдисс=
Сила кислоты в водном растворе определяется тем, насколько она полно будет отдавать протоны молекулам воды, а сила основания – насколько полно оно акцептирует протоны молекулы воды, и оценивается константой равновесия реакции переноса протона между ними и молекулой растворителя. Чем наибольшее значение константы равновесия, тем сильнее кислота и основание. Для кислот константа равновесия обозначается KA, а для оснований –KB. Однако, обычно используют значения отрицательных логарифмов этих величин, соответственно, рКАи рКВ:
рКА= -lgКАрКВ= -lgКВ
На практике для унификации используемых характеристик для кислот и оснований в настоящее время принято обозначение «рКА». Для водного раствора исходят из уравнения:
рКА+ рКВ= 14, отсюда,
рКА= 14 - рКВ
Исходя из этого, чем больше рКАоснования, тем оно сильнее и соответственно, чем меньше рКАкислоты, тем она сильнее.
В табл.2 приведена ориентировочная классификация кислот и оснований по «силе» в зависимости от величин их рКА.
Таблица 2
Классификация кислот и оснований в зависимости от величины их рКа
Кислота |
рКА |
Основание |
рКА |
сильная |
< 3 |
сильное |
> 10 |
средней силы |
3 – 5 |
средней силы |
10 – 8 |
слабая |
5 – 8 |
слабое |
8 – 6 |
очень слабая |
> 8 |
очень слабое |
< 6 |
В табл.3, 4 приведены значения рКАдля ряда кислот и оснований в различных растворителях.
Таблица 3
Величины рКА кислот в различных растворителях (рКА = -lgКА)
(ГФ XI, вып.1, стр. 128)
Кислота |
Растворитель | |||||||||
Вода |
Метиловый спирт |
Этиловый спирт 95% |
Ацетон |
Диметил-формамид |
Диметил-сульфоксид |
Пиридин |
Уксусная кислота |
Муравьиная кислота |
Уксусный ангидрид | |
Соляная |
0,8 |
1,05 |
1,95 |
8,90 |
3,80 |
- |
5,4 |
5,30 |
0,89 |
8,9 |
Муравьиная |
3,75 |
- |
9,15 |
- |
12,9 |
11,6 |
- |
- |
- |
- |
Бензойная |
4,20 |
9,52 |
10,13 |
11,95 |
11,55 |
- |
8,84 |
- |
- |
- |
Салициловая |
2,89 |
7,90 |
8,60 |
9,53 |
8,95 |
7,40 |
- |
- |
- |
- |
Никотиновая |
4,73 |
- |
- |
16,6 |
8,30 |
6,80 |
- |
- |
- |
- |
Фенол |
9,89 |
14,2 |
- |
- |
10,6 |
- |
- |
- |
- |
- |
Ацетилсалициловая |
3,50 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Барбитал |
7,43 |
12,69 |
- |
- |
11,30 |
- |
- |
- |
- |
- |
Фенобарбитал |
7,21 |
- |
- |
19,20 |
- |
13,0 |
- |
- |
- |
- |
Уксусная |
4,75 |
9,70 |
10,41 |
12,55 |
1,80 |
- |
4,36 |
- |
- |
4,90 |
Барбитуровая |
4,01 |
- |
- |
- |
10,80 |
9,60 |
- |
- |
- |
- |
Винная (I) |
3,03 |
7,04 |
- |
- |
- |
- |
6,67 |
- |
- |
- |
Лимонная (I) |
3,10 |
- |
- |
- |
8,90 |
- |
- |
- |
- |
- |
Метилурацил |
9,70 |
- |
- |
- |
13,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
Рутин (I) |
8,96 |
10,34 |
- |
3,15 |
12,20 |
10,80 |
- |
- |
- |
- |
Неодикумарин (I) |
4,37 |
5,71 |
- |
7,37 |
5,75 |
6,23 |
- |
- |
- |
- |
Сульфадимезин |
7,51 |
- |
- |
19,60 |
13,40 |
10,98 |
- |
- |
- |
- |
Таблица 4