Baixe Cálculo de concentração e massa molar em titulações condutométricas e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Cálculo, somente na Docsity! 1 Determinação Condutométrica de Cloridratos em Comprimidos como Proposta de Atividade Experimental Gois, L. C., de Borba, W. G., Silva, J. G. MATERIAL SUPLEMENTAR Padronização da solução de nitrato de prata (AgNO3) ≈ 0,05 mol L-1 utilizando-se a titulação condutométrica ➢ Pesar cerca de 0,292 g de cloreto de sódio (NaCl), previamente seco; ➢ Transferir para um béquer e dissolver com água ultrapura; ➢ Transferir quantitativamente a solução do béquer para um balão volumétrico de 50,00 mL, completar o volume com água ultrapura e homogeneizar; ➢ Pipetar 10,00 mL da solução padrão de cloreto de sódio para um balão volumétrico de 100,00 mL e completar o volume com água ultrapura; ➢ Após homogeneização, transferir a solução contendo NaCl para um béquer de 150 mL; ➢ Em seguida, introduzir nesse béquer a célula condutométrica (previamente calibrada) e titular com a solução de AgNO3 ≈ 5,0 x 10-2 mol L-1, adicionando-se incrementos de 0,50 mL do titulante até 15,00 mL; ➢ O valor da condutância obtida experimentalmente deverá ser corrigido em função do volume de titulante adicionado de acordo com a Equação 1: Lcor= Lexp ( Vi+ Va Vi ) (1) onde: Lcor a condutância corrigida; Lexp condutância experimental; Vi volume inicial; e Va volume adicionado. ➢ Por meio do gráfico de condutância corrigida versus o volume de solução de AgNO3 determinar o volume do ponto final e, em seguida, a concentração da solução de AgNO3; ➢ Fazer a padronização em triplicata. Na+ (aq) + Cl-(aq) + Ag+ (aq) + NO3 - (aq) AgCl(s) + Na+ (aq) + NO3 - (aq) Figura 1. Reação química da titulação de padronização da solução de AgNO3 utilizando-se NaCl como padrão primário 2 Cálculos: No ponto final da titulação condutométrica: nAgNO3 = nNaCl (2) onde: n é a quantidade de substância (mol). Sabendo-se que: n = [ ] . V (3) ou n = m MM (4) onde: [ ] é a concentração molar (mol L-1); V é o volume (L); m é a massa (g); MM é a massa molar (g mol-1) Substituindo-se a Equação 3 na Equação 2, tem-se: [AgNO3] . VAgNO3 = [NaCl] . VNaCl (5) onde: [AgNO3] é a concentração molar da solução de AgNO3 após a padronização (mol L-1); VAgNO3 é o volume da solução de AgNO3 medido na bureta (L); [NaCl] é a concentração molar da solução de NaCl (mol L-1); VNaCl é o volume da solução de NaCl, utilizada como padrão primário (L). No cálculo da concentração da solução de NaCl, utiliza-se a Equação 6. [NaCl] = mNaCl MMNaCl x V (6) 5 Determinação condutométrica de cloridratos ➢ Pesar os comprimidos de cada amostra comercial e homogeneizar; ➢ Para a análise, medir diferentes massas (2000 mg - ciclobenzaprina, 60 mg - metformina, 600 mg - metoclopramida e 100 mg - ranitidina) das formulações farmacêuticas homogeneizadas contendo os cloridratos; ➢ Transferir, separadamente, as amostras para um balão volumétrico de 100,00 mL e completar o volume com água ultrapura; ➢ Após homogeneização, transferir a solução contendo a amostra para um béquer de 150 mL; ➢ Em seguida, introduzir nesse béquer a célula condutométrica (previamente calibrada) e titular com solução padrão de AgNO3 ≈ 5,0 x 10-2 mol L-1, adicionando-se incrementos de 0,50 mL do titulante até 15,00 mL; ➢ O valor da condutância obtida experimentalmente será corrigido em função do volume de titulante adicionado de acordo com a Equação 9: Lcor= Lexp ( Vi+ Va Vi ) (9) onde: Lcor a condutância corrigida; Lexp condutância experimental; Vi volume inicial; e Va volume adicionado. ➢ Por meio do gráfico de condutância corrigida versus o volume de solução padrão de AgNO3, determinar o volume do ponto final e, em seguida, a concentração de cloridrato nas formulações farmacêuticas; ➢ Fazer a determinação condutométrica em triplicata. Figura 2. Reação química da titulação da solução contendo cloridrato com a solução padronizada de AgNO3 H2O + AgNO3(aq)HCl(aq) Estrutura química do fármaco Estrutura química do fármacoAgCl(s) + NO3 - (aq) + H3O + (aq) + (aq) 6 Cálculos: No ponto final da titulação condutométrica: nAgNO3 = nCloridrato (10) onde: n é a quantidade de substância (mol) Sabendo-se que: n = [ ] . V (11) ou n = m MM (12) onde: [ ] é a concentração molar (mol L-1); V é o volume (L); m é a massa (g); MM é a massa molar (g mol-1) Substituindo-se as Equações 11 e 12 na Equação 10, tem-se: [AgNO3] . VAgNO3 = mcloridrato MMcloridrato (13) onde: [AgNO3] é a concentração molar da solução de AgNO3 após a padronização (mol L-1); VAgNO3 é o volume da solução de AgNO3 medido na bureta (L); mcloridrato é a massa de cloridrato (g); MMcloridrato é a massa molar do cloridrato (g mol-1). A massa de cloridrato pode ser calculada da seguinte forma: mcloridrato = [AgNO3] . VAgNO3 . MMcloridrato (14) OBS: Multiplica-se a mcloridrato (g) por mil para obter a mcloridrato em mg. 7 Para o cálculo da massa de cloridrato por comprimido (mg comprimido-1), tem-se: mmg comprimido-1 = mcloridrato . mmédia mmedida . 1000 (15) onde: mcloridrato é a massa de cloridrato (mg); mmédia é a massa média dos comprimidos do cloridrato (mg); mmedia é a massa medida da formulação farmacêutica utilizada na titulação condutométrica (mg). Para o cloridrato de ciclobenzaprina Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 1 = 5,00 x 10-3 L e a MM = 311,85 g mol-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 5,00 x 10-3 . 311,85 = 7,96 x 10-2 g ou 79,7 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 1 = 1944,3 mg e que a mmédia = 249,31 mg (para 30 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de ciclobenzaprina por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 79,7 . 249,31 1944,3 = 10,2 Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 2 = 4,90 x 10-3 L e a MM = 311,85 g mol-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 4,90 x 10-3 . 311,85 = 7,81 x 10-2 g ou 78,1 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 2 = 1943,3 mg e que a mmédia = 249,31 mg (para 30 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de ciclobenzaprina por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 78,1 . 249,31 1943,3 = 10,0 10 Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 3 = 62,2 mg e que a mmédia = 616,097 mg (para 30 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de metformina por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 50,6 . 616,097 62,2 = 501 Calculou-se o valor médio (x̅) da massa de cloridrato de metformina por comprimido por meio da Equação 7 (n=3). x̅ = 502 + 505 + 501 3 = 503 mg comprimido-1 O desvio padrão (s) foi calculado utilizando-se a Equação 8 (n=3). s = √ (502 - 503)2+ (505 - 503)2+ (501 - 503)2 3 - 1 = 2 O Er para a quantificação de cloridrato de metformina (Xv = 500 mg comprimido-1) por meio da titulação condutométrica é calculado utilizando-se a Equação 16. Er = X̅ - Xr Xr x 100= 503 - 500 500 x 100 = 0,6% Para o cloridrato de metoclopramida Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 1 = 2,92 x 10-3 L e a MM = 336,26 g mol-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 2,92 x 10-3 . 336,26 = 5,02 x 10-2 g ou 50,2 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 1 = 625,7 mg e que a mmédia = 125,83 mg (para 40 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de metoclopramida por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 50,2 . 125,83 625,7 = 10,1 11 Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 2 = 2,95 x 10-3 L e a MM = 336,26 g mol-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 2,95 x 10-3 . 336,26 = 5,07 x 10-2 g ou 50,7 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 2 = 629,7 mg e que a mmédia = 125,83 mg (para 40 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de metoclopramida por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 50,7 . 125,83 629,7 = 10,1 Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 2 = 3,00 x 10-3 L e a MM = 336,26 g mol-1 mol g-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 3,00 x 10-3 . 336,26 = 5,15 x 10-2 g ou 51,6 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 3 = 633,0 mg e que a mmédia = 125,83 mg (para 40 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de metoclopramida por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 51,5 . 125,83 633,0 = 10,2 Calculou-se o valor médio (x̅) da massa de cloridrato de metoclopramida por comprimido por meio da Equação 7 (n=3). x̅ = 10,1 + 10,1 + 10,2 3 = 10,1 mg comprimido-1 O desvio padrão (s) foi calculado utilizando-se a Equação 8 (n=3). s = √ (10,1 - 10,1)2+ (10,1 - 10,1)2+ (10,2 - 10,1)2 3 - 1 = 0,1 12 O Er para a quantificação de cloridrato de metoclopramida (Xv = 10 mg comprimido-1) por meio da titulação condutométrica é calculado utilizando-se a Equação 16. Er = X̅ - Xr Xr x 100= 10,1 - 10 10 x 100 = 1,0% Para o cloridrato de ranitidina Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 1 = 3,25 x 10-3 L e a MM = 350,86 g mol-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 3,25 x 10-3 . 350,86 = 5,83 x 10-2 g ou 58,3 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 1 = 104,6 mg e que a mmédia = 609,620 mg (para 20 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de ranitidina por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 58,3 . 609,620 104,6 = 340 Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 2 = 3,21 x 10-3 L e a MM = 350,86 g mol-1 na Equação 14, tem-se: mcloridrato = 5,11 x 10-2 . 3,21 x 10-3 . 350,86 = 5,75 x 10-2 g ou 57,6 mg Sabendo-se que a 𝑚𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 2 = 103,9 mg e que a mmédia = 609,620 mg (para 20 comprimidos), utiliza- se para o cálculo da massa de cloridrato de ranitidina por comprimido (mg comprimido-1) a Equação 15. mmg comprimido-1 = 57,6 . 609,620 103,9 = 338 Substituindo-se a [AgNO3] = 5,11 x 10-2 mol L-1, o VAgNO3 2 = 3,55 x 10-3 L e a MM = 350,86 g mol-1 na Equação 14, tem-se: 15 Cálculos nas planilhas eletrônicas do Excel® Figura 3. Planilha eletrônica do Excel® com as curvas das titulações condutométricas para a padronização da solução de AgNO3 16 Figura 4. Planilha eletrônica do Excel® com os cálculos da padronização da solução de AgNO3 empregando-se a titulação condutométrica 17 Figura 5. Planilha eletrônica do Excel® com as curvas das titulações condutométricas para a determinação de cloridrato de ciclobenzaprina 20 Figura 8. Planilha eletrônica do Excel® com os cálculos da determinação de cloridrato de metformina empregando-se a titulação condutométrica 21 Figura 9. Planilha eletrônica do Excel® com as curvas das titulações condutométricas para a determinação de cloridrato de metoclopramida 22 Figura 10. Planilha eletrônica do Excel® com os cálculos da determinação de cloridrato de metoclopramida empregando-se a titulação condutométrica 25 Tabela 2. Resultados obtidos nas análises dos comprimidos empregando-se a titulação condutométrica (n = 3) Amostras Cloridrato (mg comprimido-1) Erro relativo (%)a Valor indicado pelo fabricante Titulação condutométrica Ciclobenzaprina 10a 10,1 ± 0,1 0,9 Metformina 500b 503 ± 2 0,6 Metoclopramida 10c 10,2 ± 0,1 1,6 Ranitidina 336d 338 ± 1 0,7 a 10 mg de cloridrato de ciclobenzaprina equivalem a 8,83 mg de ciclobenzaprina; b Cada comprimido revestido contém: 500 mg de cloridrato de metformina correspondente a 390 mg de metformina; c Cada comprimido contém: 10,53 mg de cloridrato de metoclopramida monoidratado equivalente a 10 mg de cloridrato de metoclopramida anidro; d Cada comprimido revestido contém: 336 mg de cloridrato de ranitidina correspondente a 300 mg de ranitidina. Teste t de Student O teste t é utilizado para amostras pequenas, tendo como objetivo comparar a média de uma série de resultados com o valor de referência e exprimir o nível de confiança associado ao significado da comparação. O valor de t é obtido pela Equação 17. t = (x̅ - μ) √n s (17) Onde: μ é o valor de referência. O valor de tcalculado é comparado com um valor de ttabelado, para n - 1 graus de liberdade em diferentes níveis de confiança ou probabilidade. O valor de tcalculado maior do que o valor de ttabelado indica que existe diferença significativa entre o valor médio (?̅?) obtido e o valor de referência utilizado na comparação, a um determinado nível de confiança ou probabilidade. 26 Para o cloridrato de ciclobenzaprina t = (10,1 - 10) √3 0,1 = 1,732 Para o cloridrato de metformina t = (503 - 500) √3 2 = 2,598 Para o cloridrato de metoclopramida t = (10,2 - 10) √3 0,1 = 3,464 Para o cloridrato de ranitidina t = (338 - 336) √3 1 = 3,464 Tabela 3. Resultados obtidos nas análises dos comprimidos empregando-se a titulação condutométrica (n = 3) Amostras Cloridrato (mg comprimido-1) Erro relativo (%)a Teste tb tcalculado Valor indicado pelo fabricante Titulação condutométrica Ciclobenzaprina 10c 10,1 ± 0,1 0,9 1,732 Metformina 500d 503 ± 2 0,6 2,598 Metoclopramida 10e 10,2 ± 0,1 1,6 3,464 Ranitidina 336f 338 ± 1 0,7 3,464 a Erro Relativo = [(titulação condutométrica – valor no rótulo)/ valor no rótulo] x 100; b ttabelado = 4,303; c 10 mg de cloridrato de ciclobenzaprina equivalem a 8,83 mg de ciclobenzaprina; d Cada comprimido revestido contém: 500 mg de cloridrato de metformina correspondente a 390 mg de metformina; e Cada comprimido contém: 10,53 mg de cloridrato de metoclopramida monoidratado equivalente a 10 mg de cloridrato de metoclopramida anidro; f Cada comprimido revestido contém: 336 mg de cloridrato de ranitidina correspondente a 300 mg de ranitidina.