Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)

Отличаются значительно меньшей трудоемкостью, чем гравиметрический метод, и достаточно высокой точностью.

Метод основан на использовании реакций осаждения или образования малодиссоциированных соединений.

Метод основан на реакциях осаждения галогенидов раствором нитрата серебра.

Прямое титрование: Метод Мора: среда нейтральная, индикатор - хромат калия, определяют Cl^- и Br^-. Метод Фаянса: среда уксуснокислая, индикатор - флуоресцеин (Cl^-) и эозинат натрия (I^-, Br ^-).

Обратное титрование (роданометрия, тиоцианометрия): Метод Фольгарда: среда азотнокислая, индикатор - железоаммониевые квасцы, титранты - AgNO₃ и NH₄CNS, в точке эквивалентности появляется красное окрашивание. Косвенный метод Фольгарда: сначала после добавления 0,1 мл 0,1 М раствора NH₄CNS появляется красное окрашивание от взаимодействия с индикатором, а затем титруют раствором AgNO₃ до обесцвечивания.

Аргентометрически определяют галогениды щелочных металлов, четвертичных аммониевых оснований, соли галогеноводородных кислот органических оснований, сульфамидов.

Например: сульфаниламиды образуют соли серебра в виде белого осадка.

Аргентометрический метод отличается высокой чувствительностью, правильностью и воспроизводимостью, прост в исполнении. Однако значительный расход дорогостоящего серебра настоятельно требует его замены.

Метод основан на образовании слабодиссоциированных соединений ртути (II).

Точку эквивалентности устанавливают потенциометрически или с помощью индикаторов – дифенилкарбазида или дифенилкарбазона, которые образуют с избытком ионов ртути (II) окрашенные в красно-фиолетовый цвет соединения.

При анализе йодидов возможен безиндикаторный метод.

K₂HgI₄ + Hg(NO₃)₂ → 2HgI₂↓ + 2KNO₃ (красный осадок)

Это методы количественного определения лекарственных веществ, обладающих кислотными и основными свойствами в водной или неводной среде.

Растворимые в воде вещества, обладающие кислыми свойствами, титруют сильными основаниями (алкалиметрия), а вещества основного характера – растворами сильных кислот (ацидиметрия). Наиболее часто используют при титровании индикаторы: метиловый оранжевый, метиловый красный, бромтимоловый синий, фенолфталеин, тимолфталеин.

Ацидиметрия	Алкалиметрия
Водная среда
Прямое титрование Титруют хлористоводородной кислотой натриевые соли неорганических кислот. Например: NaHCO₃+ HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O Э=М.м.	Прямое титрование Титруют неорганические кислоты, вещества гетероциклической структуры, содержащие в молекуле группу –COOH. Например: HCl + NaOH → NaCl + H₂O Э=М.м.
Обратное титрование (сочетание с гидролизом) Лекарственные вещества, представляющие собой сложные эфиры или амиды предварительно гидролизуют раствором щелочи, избыток которого затем оттитровывают кислотой. +2NaOH → + СН₃СООNa + Н₂О NaOH + HCl → NaCl + H₂O избыток Параллельно проводят контрольный опыт.	Обратное титрование (сочетание с гидролизом) Гидролиз сложных эфиров или амидов обычно выполняют титрованным раствором кислоты, а избыток её оттитровывают щелочью (например, уротропин). Параллельно проводят контрольный опыт.
	Косвенное определение Алкалоиды теобромина и теофиллина осаждают ионами серебра, при этом выделяется эквивалентное количество азотной кислоты, которую оттитровывают щелочью. \ \ N-H + AgNO₃ → N-Ag ↓ + HNO₃ ∕ ∕ HNO₃ + NaOH → NaNO₃+ H₂O
Титрование в смешанных растворителях
Иногда органическое основание извлекают хлороформом или эфиром, растворитель отгоняют и титруют основание ацидиметрическим методом. \ \ N − + HCI → N − ^. HCI ∕ ∕	Смешанные растворители состоят из воды и органических растворителей. Их применяют, когда препарат плохо растворим в воде или водные растворы имеют слабовыраженные кислотные или щелочные свойства. Например: салициловая кислота растворяется в спирте и титруется водным раствором NaOH. Некоторые лекарственные вещества при растворении в смешанных растворителях изменяют кислотно-основные свойства. Например: борная кислота при растворении в смеси воды и глицерина усиливает кислотные свойства вследствие образования одноосновной диглицериноборной кислоты. Смешанные растворители (спирт + вода или ацетон + вода) используют для алкалиметрического титрования сульфаниламидов. Несмешивающиеся растворители (вода + хлороформ) используют при количественном определении солей органических оснований (например, алкалоиды, новокаин). Хлороформ извлекает из водной фазы органическое основание, выделяющееся при титровании щелочью. \ \ N − ^. HCI + NaOH → N − ↓ + NaCI + Н₂О ∕ ∕
	Оксимный метод Основан на нейтрализации эквивалентного количества хлористоводородной кислоты, выделившейся в результате взаимодействия гидроксиламина гидрохлорида с кетопроизводными (например, камфорой): \ \ С=O+NH₂OH·HCl → C=N-OH↓ + HCl +H₂O ∕ ∕ HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Титрование в среде неводных растворителей (неводное титрование)
	Обратное титрование (сочетание с этерификацией) Некоторые спирты и фенолы например, (глицерин, синэстрол) ацетилируют в неводной среде уксусным ангидридом. Затем избыток уксусного ангидрида, нагревая с водой, превращают в уксусную кислоту, которую титруют щелочью. 2R-OH + (CH₃CO)₂O → 2R- O - C -CH₃ + H₂O ║ O (CH₃CO)₂O _изб_. + H₂O → 2CH₃COOH 2CH₃COOH +2NaOH→ 2CH₃COONa+2 Н₂О Параллельно проводят контрольный опыт.
Органические основания и их соли (например: кофеин, фтивазид) проявляют слабые основные свойства, поэтому титрование выполняют, используя в качестве растворителя безводную уксусную кислоту или уксусный ангидрид. Титрант – раствор хлорной кислоты в безводной уксусной кислоте. Индикатор – кристаллический фиолетовый в безводной уксусной кислоте. Слабое органическое основание при рас- творении в безводной уксусной кислоте становится более сильным основанием: R₃N + CH₃COOH → R₃N⁺−H + CH₃COO^- При приготовлении титранта образуются перхлорат-ион и ион ацетония: CH₃COOH + HClO₄ → ClO₄^- + CH₃COOH₂⁺ При титровании: CH₃COO^- + CH₃COOH₂⁺→ 2 CH₃COOH, а R₃N⁺−H + ClO₄^-→ [ R₃N⁺−H ] ClO₄^- Галогениды четвертичных аммониевых оснований и соли галогеноводородных кислот нельзя точно оттитровать в неводной среде, так как галоген-ионы проявляют кислые свойства даже в среде безводной уксусной кислоты. Поэтому их титруют в присутствии (CH₃COO)₂Hg (можно взять смесь муравьиной кислоты с уксусным ангидридом 1:20), при этом галоген-ионы связываются в малодиссоциированные соединения. Примеры димедрол, дибазол, промедол, эфедрина гидрохлорид.	Органические вещества, проявляющие слабые кислые свойства (например: фенолы, барбитураты, сульфаниламиды) титруют, используя в качестве растворителя ДМФ. Титрант – раствор NaOH в CH₃OH или раствор метилата натрия. Индикатор – тимоловый синий. H \| + R−OH + H−C−N−CH₃ → R−O^-+ H−C−N−CH₃ ║ \| ║ \| O CH₃ O CH₃ R−O^-+ CH₃ONa → R−ONa + CH₃O^– H \| + CH₃O^-+ H−C−N−CH₃ → CH₃OH + H−C−N−CH₃ ║ \| ║ \| O CH₃ O CH₃ Недостатком неводного титрования является необходимость герметизированной титровальной установки. Работа ведется с весьма токсичными летучими растворителями.