Ứng Dụng Phép Đo Oxy Hóa – Khử Trong Ngành Dược Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM  Phép đo permanagant  Phép đo iod  Phép đo nitrit  Phép đo crom  Phép đo ceri  Phép đo periodid Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM  Nguyên tắc  Dựa vào tính oxy hóa của MnO 4 - trong môi trường acid  Muối duy nhất được sử dụng là muối kali  Chất oxy hóa mạnh (E 0(MnO4-/Mn2+) = 1,51 V ở pH = 0)  tính chọn lọc thấp, định lượng chất khử  Vai trò của pH  Acid: Mn 7+ + 5e  Mn 2+  Trung tính: Mn 7+ + 3e  Mn 4+ (tủa MnO 2 )  Kiềm mạnh: Mn 7+ + 1e  Mn 6+  Trong môi trường trung tính và kiềm, phản ứng kém lặp lại hơn trong môi trường acid, oxy hóa gián đoạn, sản phẩm có màu hoặc tủa  sử dụng kỹ thuật chuẩn độ thừa trừ 0,001 M 0,1M Acid Được Sử Dụng Trong Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM HCl không thể dùng  vì MnO 4  có thể oxy hoá Cl  để giải phóng Cl 2 2KMnO 4 + 16Cl  + 16H +  2K + + Mn 2+ + 6Cl  + 8H 2 O + 5Cl 2  Oxy hoá Cl - xảy ra khi [muối] cao và t o,mt  t 0,labo  Không định lượng FeCl 2 vì Fe 2+ xúc tác phản ứng phóng thích Cl 2 này  Sử dụng HCl khi oxy hóa trực tiếp anhydrid arsenơ (pp Bright) HNO 3 không dùng  HNO 3 thương mại luôn chứa NO 2 - và ion này khử MnO 4 -  HNO 3 có tính oxy hóa H 2 SO 4 và H 3 PO 4 dùng được 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4  K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 O + 5/2O 2 hay MnO 4  + 8H + + 5e   Mn 2+ + 4H 2 O E (MnO 4 - ) = M/5 = 31,60 Dung Dịch Chuẩn Sử Dụng Trong Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Tính chất  Tự khử dễ dàng khi có mặt tạp hữu cơ  Cân trực tiếp hòa tan  [chuẩn] thực tế < [chuẩn] mong muốn Điều chế Bảo quản  Hòa tan 3,25 g KMnO 4 / 1 lít nước đun sôi để nguội  Lọ sạch và để vài ngày rồi chuẩn độ lại để  Những chất hữu cơ bị oxy hóa và độ chuẩn giảm nhẹ  [chuẩn] của dung dịch hầu như bền vững sau khi oxy hóa  Lọc qua bông thủy tinh hay phễu xốp  Dịch lọc chứa trong chai thủy tinh màu vì ánh sáng xúc tác sự phân hủy MnO 4  Chuẩn độ KMnO 4  Sử dụng chất gốc acid oxalic H 2 C 2 O 4 5H 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 +3H 2 SO 4  2MnSO 4 + 10CO 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Chỉ thị  Tự chỉ thị vì KMnO 4 có màu tím và Mn 2+ không màu Dung dịch chuẩn độ kali permanganat 0,1N Dung Dịch Chuẩn Sử Dụng Trong Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Chuẩn độ kali permanganat bằng acid oxalic  Natri oxalat hay được sử dụng để chuẩn độ KMnO 4 và Ce (IV)  Trong môi trưng H + : 2KMnO 4 - + 5H 2 C 2 O 4 + 6H +  2Mn 2 + + 10CO 2 (khí) + 8H 2 O  Phản ứng giữa permanganat và acid oxalic phức tạp. Tốc độ hầu như chậm ngay cả ở nhit độ cao, trừ khi có mặt Mn 2+ là chất xúc tác  Thêm vài ml permanganat đầu tiên vào dung dịch acid oxalic nóng thì màu của permanganat tồn tại nhiều giây rồi mới mất đi  Nồng độ Mn 2+ tăng lên, phản ứng ngày càng nhanh do hiu ứng tự xúc tác Diễn biến phản ứng của permanganat và oxalat Dung Dịch Chuẩn Sử Dụng Trong Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Chuẩn độ kali permanganat bằng acid oxalic Thêm MnSO 4 vào dung dịch bên phải MnSO 4 xúc tác sự khử MnO 4 - thành ion Mn 2+ không màu Cuối cùng, tốc độ phản ứng của dung dịch bên trái tăng lên do tạo thành ion Mn 2+ rồi sau đó tự xúc tác để tạo thành chính nó Thêm KMnO 4 vào 2 cốc Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Định Lượng các hợp chất vô cơ Muối Fe (II) Fe 2+ + MnO 4 - + 8H + + 4e  Fe 3+ + Mn 2+ + 4H 2 O  Dung dịch chứa Cl -  không sử dụng phép đo KMnO 4 vì Cl - bị oxy hóa bởi KMnO 4 tạo Cl 2 (sử dụng phép đo Crom hay Ceri) Muối Fe (III)  Khử Fe 3+  Fe 2+ bằng Sn 2+ , amalgam Zn, SO 2 , H 2 SO 4 Fe 2+ được tạo nên sẽ được chuẩn độ bằng KMnO 4 hay I 2 Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Định Lượng hydroperoxyd (nước oxy già, H 2 O 2 ) Hydroperoxyd đang phóng thch oxy  H 2 O 2 vừa có tính oxy hóa, vừa có tính khử  Tính oxy hóa: (O 2 ) 2- + 2e + 4H +  2H 2 O  Tính khử: (O 2 ) 2- - 2e  O 2 2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4  K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5O 2 + 8H 2 O H 2 O 2  2e- + 2H + + O 2  Đương lượng gam: E H2O2 = M H2O2 /n = 34/2 = 17 g  Đương lượng thể tch của H 2 O 2 : số lít oxy giải phóng do 1 đương lượng gam H 2 O 2 bị phân hủy hoàn toàn H 2 O 2  ½ O 2 + H 2 O 34 g H 2 O 2  ½ x 22,4 lít O 2 17 g H 2 O 2  5,6 lít O 2  Số lít O 2 do 1 lít dung dịch H 2 O 2 có nồng độ N bị phân hủy hoàn toàn: V O2 = 5,6 x N  Định lượng cho kết quả chính xác khi [H 2 O 2 ] 1 thể tích  Chất bảo quản (acid benzoic, ….) trong H 2 O 2 có thể dẫn đến những sai số thừa do bị oxy hóa bởi permanganat Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Permanganat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Nitrit  Thực hin ở 40 o C  Nitrit dễ bị phân hủy nên cho vào buret  Định lượng đến khi dung dịch mất màu tím 2MnO 4 - + 5NO 2 - + 6H +  2Mn 2+ + 5NO 3 - + 3H 2 O Hợp chất hữu cơ  Ít được ứng dụng Phép Đo Iod Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM  Nguyên tắc  Dựa vào tính oxy hóa – khử của iod/iodid (E 0(I2/2I-) = 0,535 V, pH = 9)  Tính oxy hóa: I 2 + 2e  2I -  Tính khử: 2I - - 2e  I 2  Tính oxy hóa – khử của h iod/iodid thay đổi theo bản chất của cặp oxy hóa – khử hin din và pH môi trường phản ứng  Điều kiện tiến hành  Vai trò của pH  Nhit độ  Thời gian phản ứng  Chỉ thị  Sai số “oxy” [...]... acetarsol)  Không định lượng chất oxy hóa theo kỹ thuật trực tiếp vì không có chỉ thị để xác định điểm tương đương (giữa iodid với chất oxy hóa) Tiến hành  Iod oxy hóa trực tiếp chất cần chuẩn độ: I2 + 2e  2I E0(I2/I-) = 0,535 V  tác nhân oxy hóa yếu, có lợi trong một số trường hợp (sử dụng chất oxy hóa mạnh có thể gây sự oxy hóa không tỷ lượng) Môi trường  pH 5 – 8 Chỉ thị  ĐKT: hồ tinh bột không... H2O Phản ứng này cho phép chuẩn độ ngược iod bằng thiosulfat Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Iod – Chuẩn độ trực tiếp HOH2C HOH2C HOHC HOHC O HO O OH O O + I2 O + 2H+ + 2I- O Vitamin C (acid ascorbic) Định lượng vitamin C bằng dung dịch chuẩn độ iod Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Iod – Chuẩn độ thế (gián tiếp) Áp dụng  Dung... + 2IENa2S2O3 = M = 248,2 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Dung Dịch Chuẩn Độ Trong Phép Đo Iod – Dung dịch khử Đọc thêm  Dung dịch anhydrid arsenơ (As2O3, M = 197,8)  Dung dịch sulfat hydrazin (NH2NH2, H2SO4; M = 130,2) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Iod – Chuẩn độ trực tiếp Áp dụng  Dung dịch có tính khử (S2O32-, SO32-, CN-, AsO33-, vitamin C, muối kim... C6H5N – I2 + C6H5N–SO2  1 mole H2O tiêu thụ 1 mole I2, 1 mole SO2, 3 mole pyridin và 1 mole MeOH H2O + C6H5N + C6H5N – I2 + C6H5N–SO2  2C6H5N–H+I- + C6H5N+–SO3C6H5N+–SO3- + CH3OH  C6H5NH+ CH30SO3- Áp dụng Nguyễn Đức Tuấn  Xác định hàm lượng nước trong chất vô cơ và hữu cơ do tính chính xác và chuyên biệt, dễ tính toán Đại học Y Dược TPHCM Phép Đo Iod Trong Môi Trường Khan (Chuẩn độ Karl – Fischer)...Điều Kiện Tiến Hành – Vai trò của pH  Acid: I2 oxy hóa SnCl2, H2S, Na2S2O3  Acid mạnh: I- khử HNO2, AsO43-  Trung tính: I2 oxy hóa AsO33 Kiềm (pH  9) : I2 + 2OH-  IO- + Iiod hypoiodid + H2O IO-  IO3- (iodat) IO- có tính oxy hóa mạnh hơn I2  Môi trường acid yếu hoặc trung tính hoặc kiềm nhẹ (pH = 5 – 8) thường được sử dụng để chuẩn độ trực tiếp trong phép đo iod  Vài trường hợp chuẩn... NaHCO3 vào dung dịch acid Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Dung Dịch Chuẩn Độ Trong Phép Đo Iod – Dung dịch oxy hóa Dung dịch iod Tính chất     Chất rắn, tan trong dung môi hữu cơ, ít tan trong nước, dễ bay hơi Khi có mặt I- (KI, NaI): I- + I2  I3- (triiodid) Triiodid: chất oxy hóa, nâu đỏ đậm, tan được trong nước Ứng dụng để pha dung dịch chuẩn độ iod Pha chế, Chuẩn độ  Dung dịch chuẩn độ iod... Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Điều Kiện Tiến Hành – Nhiệt độ, thời gian, chỉ thị  Nhiệt độ cao: iod thăng hoa, độ nhạy chỉ thị giảm  Thời gian phản ứng: chuẩn độ thế I- và chất oxy hóa  Tiến hành 10’ – 15’ để phản ứng xảy ra hoàn toàn  Tránh ánh sáng as 4I- + O2 + 4H+  I2 + 2H2O D-glucose Amylose  Chỉ thị: thường sử dụng hồ tinh bột  Tính khử yếu, tác dụng với chất oxy hóa mạnh  I2 + hồ tinh... KI  Chuẩn độ lại bằng natri thiosulfat lại  Có thể sử dụng ống iod chuẩn Bảo quản  Tránh ánh sáng  Trong những lọ màu, có nút kín (tránh O2 trong không khí oxy hoá I-, tránh mất Iod do bay hơi)  Tránh vệt Cu (xúc tác sự oxy hoá các I- do O2 không khí) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Dung Dịch Chuẩn Độ Trong Phép Đo Iod – Dung dịch oxy hóa Dung dịch kali iodat (KIO3, M = 214,02)  Môi trường... lại  lượng iod đã kết với nối đôi  Thực hiện mẫu trắng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Iod – Chuẩn độ thừa trừ (ngược) Áp dụng  Dung dịch có tính khử (lưu huỳnh hữu cơ có nhóm thiol, hydrazin, glucose, aldehyd acetic, aldehyd formic, phenol, methyl hydroxybenzoat, propyl hydroxybenzoat, phenidion, sản phẩm mở vòng lactam từ penicillin) Tiến hành  Thêm một thể... ra thể tích dung dịch iod dư, thể tích dung dịch iod đã tác dụng với chất khử và tính được nồng độ chất khử, theo phản ứng I2 + 2e  2II2 (dư) + 2S2O32-  2I- + S4O62- (E = M = 248,2)  Thực hiện mẫu trắng Chỉ thị  Chỉ thị hồ tinh bột  ĐKT: dung dịch xanh  không màu Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Ứng Dụng Định Lượng Bằng Phép Đo Iod – Chuẩn độ thừa trừ (ngược) S S H2O CHCONH C H2N N O Ampicillin . Ứng Dụng Phép Đo Oxy Hóa – Khử Trong Ngành Dược Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM  Phép đo permanagant  Phép đo iod  Phép đo nitrit  Phép đo. 9)  Tính oxy hóa: I 2 + 2e  2I -  Tính khử: 2I - - 2e  I 2  Tính oxy hóa – khử của h iod/iodid thay đổi theo bản chất của cặp oxy hóa – khử hin din