Universidad Nacional Autnoma de MxicoFEZ Zaragoza.
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Anteproyecto para la determinacin de Gluconato en una solucin
inyectable de una muestra comercial de Gluconato de calcio al 10%
de lote 102367 por medio de una titulacin complejo mtrica en estado
acuoso.
Laboratorio No: L402 Fecha de emisin: 2/Abril/14
ObjetivoDeterminar la concentracin de Gluconato en una solucin
inyectable de una muestra comercial de Gluconato de Calcio al 10%
por medio de una titulacin complejo mtrica (de un catin metlico con
EDTA) en estado no acuoso. HiptesisUna muestra de Gluconato de
Calcio solucin inyectable al 10% del laboratorio PiSA con nmero de
lote 102367, contiene no menos de 95,0 por ciento y no ms de 105,0
por ciento de la cantidad indicada en el marbete de calcio
total.Antecedentes TericosLos reactivos que forman complejos se
utilizan ampliamente en la titulacin de cationes. Los ms empleados
son compuestos orgnicos que tienen varios grupos de donadores de
electrones capaces de formar enlaces covalentes coordinados con los
iones metlicos. La mayora de los iones metlicos reaccionan con
donadores de electrones formando compuestos de coordinacin o
COMPLEJOS. La especie donadora (ligando) debe tener por lo menos un
par de electrones no compartidos para formar el enlace. El agua, el
amoniaco y los iones halogenuros son ligandos inorgnicos comunes.
El nmero de enlaces covalentes coordinados se conoce como nmero de
coordinacin. Los ms comunes son 2, 4 6. La especie que se forma
puede tener carga positiva, negativa o neutra. EDTA El cido
etilendiaminotetractico (EDTA) es un titulante hexadentado
complejomtrico muy utilizado.Ventajas de usar EDTA 1. Reaccionan
con los cationes 1:1 independientemente de la carga del metal. 2.
Forma quelatos muy estables con la mayora de los metales.
Titulaciones por formacin de complejos Consisten en graficar pM (-
log [M]) en funcin del volumen de titulante (EDTA) agregado. Los
valores de pM antes del punto de equivalencia se calculan de: pM =
- log [M] pero en el punto de equivalencia y despus los clculos se
complican debido a que la concentracin de MY y de M no se conocen y
adems dependen del pH. Es por ello que las titulaciones con EDTA se
llevan a cabo a pH controlado para evitar interferencias y para
asegurar que el indicador trabaje adecuadamente.Formacin de
complejos EDTA-metal:En funcin de las especies preponderantes
presentes, la formacin de complejos metal-EDTA para los metales
divalentes peude representarse por las ecuaciones:M2++ H2Y2-MY2-+
2H+pH 4 a 5M2++ HY3-MY2-+ H+pH 7 a 9Y a pH superior a 9: M2++
Y4-MY2-. Como el ion H2Y2-no es reactivo mecansticamente, la
reaccin de pH 4 a 5, es lenta tal como est escrita; una reaccin de
disociacin protnica precede a la reaccin de complejacin. En
soluciones de pH bajo, el complejo EDTA-metal puede existir tambin
como HMY-o H2MY. El EDTA es un reactivo excepcional no slo poque
forma quelatos con todos los cationes, tambin porque la mayora de
estos quelatos son lo suficientemente estables como para formar las
bases de un mtodo de titulacin. Sin duda, esta gran estabilidad
proviene de los distintos sitios complejantes dentro de la molcula,
los cuales le confieren una estructura en forma de jaula en la que
el catin se encierra y se asla de manera efectiva de las molculas
del disolvente.Indicadores Metalocrmicos:Se han catalogado cerca de
200 compuestos orgnicos que se han sugerido como indicadores para
las titulaciones de iones metlicos con EDTA. En general, estos
indicadores son colorantes orgnicos que forman quelatos coloreados
con iones metlicos en un intervalo de pM caracterstico del catin y
del colorante. Con frecuencia, los complejos son tan intensamente
coloreados que permiten la deteccin visual en el intervalo de 10-6a
10-7M. El negro eriocromo T es un tpico indicador de iones metlicos
ampliamente utilizado en las titulaciones de varios cationes
comunes. Este compuesto tiene un grupo cido sulfnico que se disocia
completamente en agua, as como dos grupos fenlicos que se disocian
parcialmente.
Estudio terico Reaccin y tabla de concentraciones
+EDTA + CaEDTA+ + INICIALC0
AGREGADOxC0
A.P.EC0(1-x)~0xC0
P.EC0
C0C0
D.P.E~0C0(x-1)C0
KCaY = 1010.7CUANTITATIVIDAD DE LA REACCINKCaY = = = 1010.7P%=
(1- ) 100P%= (1- ) 100 = 99.99% DETERMINACIN DEL PHx=0 pH =
CaY(OH))-logCpH = pH = 1.3A.P.E 0x1x= 0.5 pH= log CaY(OH))
logC(1-x) pH = log(0) log(0.05(1-0.5))pH = 1.6En el P.E x=1pH =
CaY(OH))+ KCaY -pH = log(0)+pH = 6D.P.E x1 x= 1.5pH= log CaY(OH)) +
logKCaY+ log(x-1)pH = log(0)+log(1010.7)+log(1.5-1)pH = 10.4x= 2pH
= log CaY(OH)) + logKCaY+ log(x-1)pH =
log(0)+log(1010.7)+log(2-1)pH = 10.7Curva de titulacin
XpH
01.3
0.51.6
16
1.510.4
210.7
SELECCIN DEL INDICADOR
Error Antes del punto de
equivalencia0.05------100%X=?--------1%X= 5x10-4pH = -4pH = 4
pH 0.1%Despus del punto de
equivalencia0.05-------100%X=?-------99.99%pH = 10.7 +log(0.05) pH
= 9.4
Murexida cambia de color rojo a azul y el rango de vire es de 4
a 6
Mtodo oficial de la farmacopea
Mtodo propuestoPREPARACIN DE SOLUCIONES.-EDTA 0.05 M.1. Rotular
un vaso de precipitados de 500 mL con la leyenda EDTA 0.05 M.2.
Pesar aproximadamente 4.6525 g de EDTA disdico en una balanza
granataria sobre papel glasin.3. Agregar agua para disolver, una
vez disuelto, agregar ms agua para llevar la disolucin al volumen
deseado (250 mL).
-Preparacin de la disolucin de Hidrxido de Sodio 0.1 N.1.
Rotular un vaso de precipitados de 500 mL con la leyenda Hidrxido
de sodio 0.1 N.2. En papel glasin, pesar aproximadamente 1 g de
Hidrxido de sodio en una balanza granataria.3. Agregar agua para
disolver el Hidrxido de sodio, una vez disuelto, agregar ms agua
para llevar la disolucin a un volumen de 250 mL.
Preparacin de la muestra problema.1. Rotular 3 matraces
Erlenmeyer de 125 mL con la leyenda Gluconato de calcio 1, 2 y 3.2.
Con una pipeta volumtrica de 1 mL, tomar una alcuota de la solucin
de Gluconato de calcio y agregar al matraz Erlenmeyer.3. Adicionar
1 mL de HCl a la muestra y posteriormente diluir con agua destilada
hasta aproximadamente 50 mL.Realizar los pasos anteriores, para los
matraces restantes.
-Estandarizacin de la disolucin de EDTA con Carbonato de
Calcio.1. Rotular 3 matraces Erlenmeyer de 125 mL con la leyenda
EDTA 1, 2 y 3.2. Sobre papel glassin, pesar 0.025025 g de Carbonato
de calcio, por triplicado y adicionarlos a los matraces Erlenmeyer,
segn corresponda.3. Con una probeta de 25 mL, agregar 20 mL de agua
y agitar hasta formar una suspensin, posteriormente, agregar cido
clorhdrico concentrado para disolver el Carbonato de Calcio.4.
Colocar la muestra anterior sobre una parrilla de agitacin y debajo
de una bureta de 25 mL acoplada a un soporte universal con pinzas
de doble presin.5. Con ayuda de la bureta, adicionar 6 mL de la
solucin EDTA y con una pipeta graduada de 10 mL adicionar
aproximadamente 10 mL de solucin de Hidrxido de sodio 1N.6. Con
ayuda de una esptula, agregar un poco de Murexida y valorar la
muestra hasta cambiar de un color rojo a un color azul.7. Cuando se
de el cambio de color, verificar con tiras pH que ste sea de 11. De
no ser as, ajustar con cido clorhdrico si la muestra es muy bsica o
con solucin de hidrxido de sodio si la muestra es muy cida, si hay
cambio de color volver a valorar con EDTA hasta un nuevo cambio a
color rojo.8. Repetir el proceso, hasta que exista un cambio de
color a un pH 11.
-Valoracin de la muestra de Gluconato de Calcio con EDTA
estandarizado. 1. Llenar una bureta de 25 mL con solucin de EDTA
hasta cero, acoplarla a un soporte universal con ayuda de unas
pinzas de doble presin2. Colocar el matraz #1, preparado en
Preparacin de la muestra problema sobre la parrilla de agitacin y
debajo de la bureta de 25 mL previamente llenada. 3. Mientras se
est agitando, agregar 3 mL de solucin valorada de EDTA .05 M,
posteriormente 1 mL de Hidrxido de sodio 1 N y con ayuda de una
esptula, un poco de Murexida. 4. Valorar hasta notar un cambio de
color, de rojo a azul,5. Medir pH, si el pH es de 11, detener la
valoracin, en caso contrario ajustar el pH, con cido clorhdrico si
la muestra es muy bsica o con solucin de hidrxido de sodio si la
muestra es muy cida, si hay cambio de color volver a valorar con
EDTA hasta un nuevo cambio a color rojo.6. Repetir el proceso hasta
tener que exista un cambio de color a un pH 11. 7. Repetir la
valoracin con los matraces restantes. 8. Calcular la concentracin
de Calcio presente en la muestra analizada.-BLANCO PARA LA
ESTANDARIZACIN1. Rotular un matraz Erlenmeyer de 125 mL con la
leyenda Blanco de Estandarizacin.2. Con una probeta de 25 mL,
agregar aproximadamente 20 mL de agua y agregar la misma cantidad
de cido clorhdrico concentrado que se utiliz para disolver el
Carbonato de Calcio.3. Colocar la muestra anterior sobre una
parrilla de agitacin y debajo de una bureta de 25 mL acoplada a un
soporte universal con pinzas de doble presin.4. Con ayuda de una
esptula, agregar un poco de Murexida y valorar la muestra hasta
cambiar de un color rojo a un color azul.5. Colocar la muestra
anterior sobre una parrilla de agitacin y debajo de una bureta de
25 mL acoplada a un soporte universal con pinzas de doble
presin.BLANCO PARA VALORACIN1. Rotular un matraz Erlenmeyer de 125
mL con la leyenda Blanco para Valoracin.2. Llenar una bureta de 25
mL con solucin de EDTA hasta cero, acoplarla a un soporte universal
con ayuda de unas pinzas de doble presin3. Colocar el matraz sobre
la parrilla de agitacin y debajo de la bureta de 25 mL previamente
llenada. 4. Agregar 1 mL de Hidrxido de sodio 0.1 N y con ayuda de
una esptula, un poco de Murexida. 5. Valorar hasta notar un cambio
de color, de rojo a azul.
ClculosDisolucin de EDTA 0.05 MFrmula:m=(M)(V)(PM)Donde:m= masa
de EDTA disdico a pesar para preparar la disolucin [g]V= volumen de
disolucin a preparar [L]M= concentracin a la que se preparara la
disolucin [mol/L]PM= peso molecular del EDTA disdico [g/mol]m=
(0.05M)(0.25)(372.24 g/mol) = 4.6525 g de EDTA a pesar.
Disolucin de Hidrxido de Sodio 0.1 NFrmula:m= V*M*PeqDonde:m=
masa de Hidrxido de sodio a pesar para preparar la disolucin [g]V=
volumen de disolucin a preparar [L]M= concentracin a la que se
preparara la disolucin [mol/L]Peq= peso equivalente del Hidrxido de
sodio [g/eq]m= (0.25 L)(0.1 N)(40 g/eq) = 1 g de Hidrxido de sodio
a pesar.Estandarizacin de la solucin de EDTA con Carbonato de
Calcio.Frmula:m= V*M*PMDonde:m= masa de Carbonato de Calcio a pesar
[g]V= volumen de gasto de la solucin de EDTA [L]M= concentracin a
la que se preparara la disolucin [mol/L]PM= peso molecular del
Carbonato de Calcio [g/eq]m= (0.01 L)(0.05 M)(50 g/mol) = 0.025025
g de Carbonato de Calcio a pesar para un gasto de 10 mL de solucin
de EDTA 0.05 M.Valoracin Gluconato de sodio m= (M)(V)(PM)densidad
del Gluconato de calcio = 3g/ml o 6g/mL
100mL-------10g GluconatoX=?----------0.2153gX= 2.152mL
Material 1 Bureta de 25 mL 1 Soporte universal 1 Pinzas de doble
presin 1 parrilla de agitacin 2 pipetas volumtricas de 1 mL 6
matraces Erlenmeyer de 125 mL 2 vasos de precipitado de 500 mL 1
balanza granataria 1 probeta de 25 mL 1 pipeta graduada de 10 mL
Papel o tiras para medir pH
Reactivos: Solucin inyectable de Gluconato de Calcio 10% EDTA
disdico Carbonato de calcio Hidrxido de sodio cido Clorhdrico
Indicador, Negro de Eriocromo T Agua destilada
Propiedades Fsicas, qumicas y toxicolgicasGluconato de Calcio
-Cristales, grnulos o polvo. -Ligeramente soluble en 30 partes de
agua fra, en 5 partes de agua caliente.-Insoluble en alcohol u
otros solventes orgnicos. pH en solucin acuosa est entre 6-7. EDTA
disdico -Peso Molecular: 336.21 g/mol. -Forma de cristales. -Punto
de fusin: 252C. pH alrededor de 5.3. Soluble en agua a 20C: 10.8
g/100 mL. Carbonato de Calcio -Peso molecular: 100.09 g/mol.-Punto
de fusin: 825C. -Densidad: 2.82. Insoluble en agua.Hidrxido de
Sodio -Peso molecular: 40 g/mol. -Muy corrosivo a tejidos animales
y vegetales. -Punto de fusin: 318C. -Densidad: 2.13. Un gramo se
disuelve en 0.9 mL de agua, 0.3 mL de agua caliente, 7.2 mL de
alcohol, 4.2 mL de metanol.-Precauciones: Irritacin a los ojos,
piel y membranas mucosas.cido Clorhdrico -El pH de 1.0 N HCl es
0.10; de 0.1 N es 1.10; de 0.01 N es 2.02.-Punto de ebullicin a 760
mmHg 108.58C-Densidad 1.18 g/mL.- Ingestin: puede causar nausea,
vmito y sed intensa; la corriosin del estmago puede continuar por
unas pocas horas o pocos das con perforacin gstrica y
peritonitis.-Inhalacin: dao a tracto respiratorioMurexida-Peso
Molecular: 284.19 g/mol-Solido color marrn oscuro-Utilizar guantes
al momento de su manejo
RealizRevisAprob
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