Esercitazione 9 - Dipartimento di Farmacia

25/02/2015
ESERCITAZIONE n° 9
PROVA INCOGNITA
1. SOSTANZA ORGANICA
2. SOSTANZA ORGANOMETALLICA
3. SOSTANZA ORGANICA
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25/02/2015
Il riconoscimento di una sostanza iscritta nella Ph. Eur. attraverso
operazioni chimiche semplici, richiede l’impiego di tabelle
supportate dalle monografie della F. U. stessa.
Tab. I composti inorganici
Tab. II composti organometallici
Tab. III composti organici contenenti C, H, (O)
Tab. IV composti organici contenenti C, H, (O), N
Tab. V composti organici contenenti C, H, (O), N, S
Tab. VI composti organici contenenti C, H, (O), N, Alogeni
Tab. VII composti organici contenenti C, H, (O), N, S, Alogeni
Tab. VIII composti organici contenenti C, H, (O), Alogeni
Tab. IX composti organici contenenti C, H, (O), S
Tab. X composti organici contenenti C, H, (O), N, P o As, Al
Tabelle semplificate consultabili sulla pagina web dell’insegnamento
Tab. I
composti
inorganici
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Tab. II
composti
organometallici
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Tab. I
composti
organici
Procedimento analitico
Il procedimento analitico prevede una serie di osservazioni ed operazioni che
consentono di collocare il composto in esame tra quelli appartenenti ad una
delle tabelle.
Questa prima fondamentale selezione si articola nei seguenti stadi:
1. osservazione delle caratteristiche organolettiche
2. distinzione tra composti inorganici, organometallici od organici
3. ricerca degli elementi presenti nel composto in esame.
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CALCINAZIONE
Come distinguere tra composti
inorganici,
inorganici, metallorganici e organici?
organici?
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RISCALDAMENTO
inorganici
organici
0
metallorganici
RISCALDAMENTO
metallorganici
organici
0
inorganici
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RISCALDAMENTO
organici
inorganici
0
metallorganici
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ANALISI ELEMENTARE QUALITATIVA
La ricerca qualitativa degli elementi presenti in una sostanza
ORGANICA o METALLORGANICA presuppone la decomposizione
della porzione organica e la conseguente conversione degli elementi
presenti in ioni o molecole semplici i quali vengono identificati con
opportuni reagenti
A.
B.
C.
D.
SAGGIO DEL FERROX
RICERCA DEL C ed H
Saggio DEL BEILSTEIN
Saggio di LASSAIGNE o FUSIONE ALCALINA
(S, N, alogeni, P, As)
A. SAGGIO DEL FERROX
Saggio orientativo per la presenza di O / S / N
Fe[Fe(SCN)6]
Esatiocianato ferrico
•Insolubile negli idrocarburi e nei loro alogeno
derivati
• Solubile in moltissime sostanze contenenti O / S /
N → colorazione rosso viola
Si prepara triturando, in una provetta asciutta, un cristallo di solfato ferrico
ammonico e un cristallo di tiocianato di K
2NH4Fe(SO4)2 + 6KSCNC
Fe Fe(SCN)6 + (NH4)2SO4 + 3K2SO4
La polvere ottenuta si fa aderire ad una bacchetta di vetro che viene immersa in una
provetta contenente la sostanza in esame o una sua soluzione satura in benzene o
altro solvente in cui sia solubile il FERROX
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A. RICERCA DEL C ed H
Ossidazione della sostanza con CuO per riscaldamento a 800 °C per 15 min.
•In presenza di H →H2O che condensa sulle pareti alte della provetta
• In presenza di C →CO2 viene fatta gorgogliare in acqua di barite →
precipitato bianco
A. Saggio DEL BEILSTEIN
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A. Saggio di LASSAIGNE o FUSIONE ALCALINA
(S, N, alogeni, P, As)
Decomposizione riduttiva della sostanza ad elevata temperatura in
presenza di Na Metallico (mineralizzante della sostanza organica)
-
-
-
-
F , Cl , Br , I
N, S, Alogeni, P, As
Na/ T °C
-
CN
S
--
+1
P /P
-3
+3
HNO3 conc
---
+3
AsO4
As /As
Na + 2H2O
Na + CH3CH2OH
---
PO4
NaOH + H2
NaOCH2CH3 + H2
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Ricerca N
1. Formazione del Blu di Prussia – per addizione alla s.a. di FeSO4
dopo lieve riscaldamento seguito da raffreddamento ed
acidificazione con HCl e se necessario addizione di FeCl3
-
N
CN
-
Riscaldamento
+2
2CN + Fe
Fe(CN)2
4-
-
Fe(CN)2 + 4CN
+2
2Fe
Fe(CN)6
+ 1/2 O2 + H2O
4-
3 Fe(CN)6
+3
+ 4Fe
+3
2Fe
-
+ 2OH
FeCl3
Fe4 Fe(CN)6
3
Ricerca N
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Ricerca N
2. Formazione del Blu di BENZIDINA– la benzidina viene ossidata in
presenza di ioni rameici; il prodotto ottenuto, insieme a benzidina
ed AcOH dà un complesso intensamente colorato in blu
Dato il basso potenziale redox di Cu2+ /Cu+, la reazione avviene
solo in presenza di CN- che spostano la reazione verso destra
sottraendo gli ioni Cu+ che si ottengono per formazione di CuCN
poco solubile che precipita
Ricerca S
1. Saggio con sodio nitroprussiato – colorazione violetta
2. Saggio con piombo acetato – da effettuare come spot testcolorazione nera
3. Saggio con sodio azide– per addizione di S2- ad una soluzione di
NaN3 ed I2, intensamente colorata in viola→ decolorazione
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Ricerca Alogeni
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Ricerca Alogeni
1. Precipitazione come alogenuri d’argento– colorazione violetta
In assenza di N e S
La s.a. viene acidificata con HNO3 dil ed addizionata con AgNO3
In presenza di N e S
La s.a. viene acidificata con H2SO4 e riscaldata all’ebolizzione sino a
completa eliminazione di HCN e H2S poi si addizionata con AgNO3
Ricerca Alogeni
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Ricerca Alogeni
Ricerca Alogeni
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Ricerca Alogeni
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PUNTO DI FUSIONE
Esecuzione pratica
Metodo capillare:
a) raccogliere il campione, nella forma più suddivisa possibile ed essiccata
b) inserirlo in un capillare di vetro chiuso ad una estremità
c) immergere il capillare nell’apparato per la misurazione del pf (la temperatura viene fatta
salire gradualmente).
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PUNTO DI FUSIONE
Metodo capillare:
a) raccogliere il campione, nella forma più suddivisa possibile ed essiccata
b) inserirlo in un capillare di vetro chiuso ad una estremità
c) immergere il capillare nell’apparato per la misurazione del pf (la temperatura viene fatta
salire gradualmente).
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Classi di solubilità
Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
SOLUBILI
Punto 1 H2O
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
Punto 2 Et2O
INSOLUBILI
*
INSOLUBILI SOLUBILI
Punto 4 NaOH 2N
SOLUBILI
S2
S1
INSOLUBILI
Punto 5 NaHCO3
SOLUBILI
INSOLUBILI
A1
A2
SOLUBILI
I
N e S presenti N e S assenti
M
Punto 6 H2SO4
INSOLUBILI
N
* Provare se il composto è solubile anche in NaOH dil.
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DEFINIZIONE
La solubilità di una specie chimica in un dato solvente ad una
certa temperatura T è data dal numero di moli della specie in
esame disciolte in un litro di soluzione satura di quel solvente
a quella temperatura
Per poter prevedere la solubilità di una sostanza in un solvente
occorre prendere in esame determinate proprietà chimicofisiche:
Per il SOLUTO
• il carattere polare o non polare
• il PM, o meglio PM/gruppi polari
• la possibilità di formazione di legami idrogeno
• la struttura molecolare
Per il SOLVENTE
• il tipo e la forza dei legami impegnati nel mantenimento dello stato liquido
• la capacità di agire come accettore o donatore di legami idrogeno
• il valore della costante dielettrica (misura effettiva della polarità del solvente)
• il suo carattere acido o basico
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Solventi
Sono classificati in base a:
Gruppo funzionale (idrocarburi, alcoli, eteri...)
Polarità (polari, semipolari, apolari)
Capacità di dare legami H (protici o aprotici)
Capacità di dissociare coppie ioniche (dissocianti o indissocianti)
Classificazione tramite solubilità
Valutando la solubilità di un composto in vari solventi è possibile avere
indicazioni generali riguardo la sua polarità e sul carattere acido-basico
della molecola.
•H2O
•NaOH al 5%
•NaHCO3 al 5%
•HCl al 5%
•H2SO4 conc.
•Etere Etilico
Solventi impiegati:
Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
SOLUBILI
Punto 1 H2O
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
Punto 2 Et2O
INSOLUBILI
*
INSOLUBILI SOLUBILI
Punto 4 NaOH 2N
SOLUBILI
S2
S1
INSOLUBILI
Punto 5 NaHCO3
SOLUBILI
INSOLUBILI
A1
A2
SOLUBILI
I
N e S presenti N e S assenti
M
Punto 6 H2SO4
INSOLUBILI
N
* Provare se il composto è solubile anche in NaOH dil.
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Classi di solubilità
INSOLUBILI
Classi di solubilità
INSOLUBILI
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
SOLUBILI
Punto 1 H2O
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
SOLUBILI
Punto 1 H2O
Punto 2 Et2O
INSOLUBILI SOLUBILI
S2
S1
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Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
SOLUBILI
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
INSOLUBILI
*
* Provare se il composto è solubile anche in NaOH dil.
Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
Punto 1 H2O
SOLUBILI
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
INSOLUBILI
*
Punto 4 NaOH 2N
SOLUBILI
INSOLUBILI
M
* Provare se il composto è solubile anche in NaOH dil.
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Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
Punto 1 H2O
SOLUBILI
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
INSOLUBILI
*
Punto 4 NaOH 2N
SOLUBILI
INSOLUBILI
Punto 5 NaHCO3
SOLUBILI
INSOLUBILI
A1
A2
Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
Punto 1 H2O
SOLUBILI
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
INSOLUBILI
*
Punto 4 NaOH 2N
SOLUBILI
INSOLUBILI
N e S presenti N e S assenti
M
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Classi di solubilità
SOLUBILITA’ SOSTANZE ORGANICHE
INSOLUBILI
SOLUBILI
Punto 1 H2O
Punto 3 HCl 2N
SOLUBILI
B
INSOLUBILI
*
Punto 4 NaOH 2N
SOLUBILI
INSOLUBILI
SOLUBILI
I
N e S presenti N e S assenti
M
Punto 6 H2SO4
INSOLUBILI
N
SOLUBILITA’
INORGANICA
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SOLUBILITA’
ALCUNI SAGGI SPECIFICI
FARMACOPEA
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GLICOLI o cis-DIOLI
Reazione data da tutte le sostanze che hanno 2 gruppi ossidrilici su due
carboni vicinali come ad esempio il Glicol propilico o il Calcio Gluconato;
Mannitolo; Sorbitolo.
GLICOLI o cis-DIOLI
Saggio con tetraborato – Borace Na2B4O7
Solubilizzare una punta di spatola di Na2B4O7 in circa 1-2 mL di H2O o in
una provetta da saggio. La soluzione addizionata gt. a gt (1mL) fenoftaleina
dopo agitazione→ colorazione viola della soluzione.
Per aggiunta a questa soluzione di una spatolata della polvere della sostanza
in esame → decolorazione viola della soluzione
B4O7
--
+ 3H2O
2H3BO3 + 2BO2
-
BO2 + 2H2O
H3BO3 + OH
-
-
Fenoftaleina= viola
+ H3BO3
O
O
B
O
O
+
+ H +3H2O
Decolorazione fenoftaleina
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