Problema di analisi quantitativa, aiuto!
Ciao, ho un problema nel risolvere questo esercizio. Lo imposto, ma non mi torna qualcosa.
Ecco il testo:
"Sapendo che le analisi quantitative condotte su una polvere contenente Clordiazepossido (PM=299,8) e Diazepam (PM=284,7) hanno dato i seguenti risultati:
- 0,660g sciolti in 130mL di acido acetico anidro sono titolati con 22mL di acido perclorico 0,1M determinando potenziometricamente il punto finale;
- 0,700g, dopo mineralizzazione con il metodo di Schoniger, vengono sciolti in 50mL di acqua acida e addizionati con 30mL di AgNO3 0,1M. La soluzione risultante viene titolata con 16mL di NH4CNS 0,05N.

Determinare la % dei composti".
[Immagine: 200px-Diazepam.svg.png] DIAZEPAM

[Immagine: 150px-Chlordiazepoxide.svg.png] CLORDIAZEPOSSIDO

Ecco il mio ragionamento:
HClO4 è un acido che viene usato nelle titolazioni in ambiente non acquoso e pertanto va a titolare le basi. In questo caso titola solo l'ammina secondaria del Clordiazepossido (quella quindi non inserita nel ciclo). Calcolo quindi le mmol di HClO4 = 0,1M x 22mL= 2,2mmol =mmol di Clordiazepossido.

Il metodo di Schoniger usa a sua volta il metodo di Volhard. Trasformo prima la normalità di NH4CNS in molarità: M= 0,05N/1= 0,05M. Calcolo così le mmol di NH4CNS= 0,05M x 16mL =0,8 mmol. Queste corrispondono alle mmol di Ag+ in eccesso. Calcolo ora le mmol di Ag+ iniziali= 30mL x 0,1 M=3mmol e da qui trovo le mmol di Ag+ che effettivamente hanno reagito= 3-0,8= 2,2 mmol. A questo punto so che Ag+ titola i Cl- e quindi sia il Clordiazepossido che il Diazepam e pertanto le 2,2mmol di Ag+ saranno: 2,2= x (cioè le mmol di Diazepam) + y (cioè le mmol di Clordiazepossido). Le mmol di Clordiazepossido in realtà già le conosco dalla titolazione con HClO4, basta fare una proporzione ovvero: 2,2:0,660g=x:0,700g. Ed è qui che mi trovo il problema poichè da questa proporzione mi escono 2,33mmol di Clordiazepossido che se sostituisco nell'equazione 2,2= x + 2,33 mi dà una x negativa.
Dove ho sbagliato?
Vi ringrazio!
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Un esercizio veramente contorto.
Non capisco perché dici "[l'acido perclorico] titola solo l'ammina secondaria del Clordiazepossido (quella quindi non inserita nel ciclo)". A mio modo di vedere l'acido perclorico è un acido sufficientemente forte da protonare tutti gli atomi di azoto anche quelli inseriti nei cicli dei due composti, ossia i due azoti amminici del diazepan e l'azoto amminico del clordiazepossido.
Ciao da klycson.

--> Sono un chimico laureato in cerca di prima occupazione. <--
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Alaska
La formula del clordiazepossido
[Immagine: image.svg]

Premetto che non conosco il metodo, però concordo con klycson nel dire che sia la molecola del diazepam che quella del clordiazepossido contengono entrambe 2 atomi di azoto con un doppietto elettronico, quindi dal punto di vista di una titolazione acido-base, entrambe le molecole sono basi bifunzionali, la cui reazione con un acido forte come HClO4 può essere schematizzata come:
B2 + 2 H+ --> BH2(2+)
Per sapere se durante la titolazione potenziometrica con acido forte avviene la titolazione come base monofunzionale o come base bifunzionale bisognerebbe conoscere le due Kb sia del diazepam che del clordiazepossido.

Altra cosa che non comprendo è questa.
Dopo mineralizzazione con il metodo di Schoniger, presumo che vengano liberati ioni Cl- che vengono poi titolati in ambiente acido secondo il metodo di Vohlard.
Le moli di Cl- che si liberano da 0,700 g di miscela sono:
n Cl- = (0,1 · 0,030) - (0,05 · 0,016) = 0,0022 mol
Da 1 mole di diazepam si libera 1 mole di Cl- e da 1 mole di clordiazepossido si libera 1 mole di Cl-.
Chiamiamo:
x = massa diazepam
y = massa clordiazepossido
x + y = 0,700 g
Possiamo perciò impostare la seguente equazione:
0,0022 = (0,700 - y)/284,7 + y/299,8
Risolvendo si ha:
y = massa clordiazepossido = 1,46 g di clordiazepossido

Questo risultato è impossibile :-(

A mio avviso c'è qualcosa che non va nei dati forniti.
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Alaska
Grazie ad entrambi per le risposte.
I dati forniti erano quelli, però mi ha comunicato uno studente che c'è stato proprio un errore nel testo. Ovvero, al posto dei 0,700g usati per Schoniger in realtà ne vengono usati 0,660g.
Concordo sul fatto che le mol di Ag+ titolano in rapporto 1:1 quelle di cloro di entrambe le sostanze --> x + y.
Per quanto riguarda l'acido perclorico, invece, titola gli azoto con doppietti liberi..giusto? cioè titola due azoti nel clordiazepossido e uno nel diazepam ovvero 2 y + x.. corretto?
Grazie Ancora!
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(2016-12-05, 12:17)Alaska Ha scritto: ...
Per quanto riguarda l'acido perclorico, invece, titola gli azoto con doppietti liberi..giusto? cioè titola due azoti nel clordiazepossido e uno nel diazepam ovvero 2 y + x.. corretto?
Per il diazepam entrambi gli atomi di azoto nel ciclo, per il cloradiazepossiodo l'azoto amminico nel ciclo e l'azoto dell'ammina secondaria nella catena laterale del ciclo. Questa è una titolazione in ambiente non acquoso (in acido acetico) che non conosco molto bene, però leggo che in queste condizioni anche le basi più deboli divengono molto forti per cui è molto probabile che entrambi gli atomi di azoto del cicli vengano titolate dall'acido perclorico come in una titolazione acido forte-base forte. Per cui l'equazione dovrebbe essere 2 x + 2 y.

Restano comunque due fatti:
1- in questo problema c'è un enunciato superfluo (o la titolazione acido-base o la mineralizzazione);
2- qualsiasi dei due enunciati si consideri si ottiene comunque un risultato impossibile (una massa negativa).
Ciao da klycson.

--> Sono un chimico laureato in cerca di prima occupazione. <--
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Ho fatto qualche calcolo e posso dire che se l'enunciato dell'esercizio fosse:
"Sapendo che le analisi quantitative condotte su una polvere contenente Clordiazepossido (PM=299,8) e Diazepam (PM=284,7) hanno dato i seguenti risultati:
- C g sciolti in 130mL di acido acetico anidro sono titolati con 22mL di acido perclorico 0,1M determinando potenziometricamente il punto finale;

Determinare la % dei composti";

per avere un risultato sensato il valore della massa ( C ) dovrebbe essere compreso tra 0,31317 g e 0,32978 g.

Se, invece, l'enuciato dell'esercizio fosse:
"Sapendo che le analisi quantitative condotte su una polvere contenente Clordiazepossido (PM=299,8) e Diazepam (PM=284,7) hanno dato i seguenti risultati:
- F g, dopo mineralizzazione con il metodo di Schoniger, vengono sciolti in 50mL di acqua acida e addizionati con 30mL di AgNO3 0,1M. La soluzione risultante viene titolata con 16mL di NH4CNS 0,05N.

Determinare la % dei composti";

per avere un risultato sensato il valore della massa (F) dovrebbe essere compresa tra 0,62634 g e 0,65956 g.
Ciao da klycson.

--> Sono un chimico laureato in cerca di prima occupazione. <--
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Alaska
(2016-12-06, 09:47)klycson Ha scritto: Ho fatto qualche calcolo e posso dire che se l'enunciato dell'esercizio fosse:
"Sapendo che le analisi quantitative condotte su una polvere contenente Clordiazepossido (PM=299,8) e Diazepam (PM=284,7) hanno dato i seguenti risultati:
- C g sciolti in 130mL di acido acetico anidro sono titolati con 22mL di acido perclorico 0,1M determinando potenziometricamente il punto finale;

Determinare la % dei composti";

per avere un risultato sensato il valore della massa ( C ) dovrebbe essere compreso tra 0,31317 g e 0,32978 g.

Se, invece, l'enuciato dell'esercizio fosse:
"Sapendo che le analisi quantitative condotte su una polvere contenente Clordiazepossido (PM=299,8) e Diazepam (PM=284,7) hanno dato i seguenti risultati:
- F g, dopo mineralizzazione con il metodo di Schoniger, vengono sciolti in 50mL di acqua acida e addizionati con 30mL di AgNO3 0,1M. La soluzione risultante viene titolata con 16mL di NH4CNS 0,05N.

Determinare la % dei composti";

per avere un risultato sensato il valore della massa (F) dovrebbe essere compresa tra 0,62634 g e 0,65956 g.


Grazie mille, a questo punto penso proprio che sia sbagliato il testo!
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