UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA

PRACTICA DE QUÍMICA FARMACEÚTICA

TEMA: Determinación de la humedad con el Reactivo de Karl Fisher

INTRODUCCIÓN

La determinación se realiza por titulaciones amperométricas, estas pertenecen al grupo de procedimientos electroanalíticos conocidos con el nombre de POLAROGRAFÍA.
Se basan en el comportamiento potencial –corriente de un electrodo polarizable en la solución que se analiza y para asegurar la polarización de este electrodo sus dimensiones son reducidas.

En la polarografía se mide la corriente como una función del potencial aplicado a un tipo especial de pila electrolítica. Los datos obtenidos proporcionan información cualitativa y cuantitativa sobre la composición de la solución en la que estan sumergidos los electrodos.

POLARIZACIÓN

La Polarización designa un estado en el que los potenciales de pila σ de electrodo exhiben desviaciones, durante el paso de corriente, de los valores calculados según la ecuación de Nerst. De esta forma, una pila polarizada requiere la aplicación de mayores potenciales que los teóricos para una corriente dada.

TITULACIÓN AMPEROMÉTRICA CON EL REACTIVO DE KARL FISHER

La determinación del contenido de agua se basa en la oxidación del dióxido de azufre por el yodo en la presencia de agua. Esta reacción también sirve de fundamento de la determinación yodométrica de dióxido de azufre en solución acuosa (acido sulfuroso).

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Karl Fisherutilizó esta reacción química para la determinación cuantitativa del agua. Utilizo una solución de yodo y SO2 en un solvente no acuoso (metanol). A fin de desplazar el equilibrio de la reacción (1) cuantitativamente hacia la derecha, el acido sulfúrico y el acido yódico producidos, deben ser neutralizados. De las numerosas bases examinadas por K. Fisher la piridina es la mas adecuada.

El metanol no funciona solo como un solvente sino que esta directamente involucrado en la reacción.

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Durante la primera etapa el SO2 es oxidado por el yodo con la participación del agua. En este proceso se forma una ducto de piridina-trióxido de azufre. Posteriormente, le ocurre la solvólisis de este aducto en solución metanólica.

Se ha demostrado que

- La piridina no juega un papel principal dentro del mecanismo de reacción a mas de mantener constante el pH de la solución. La piridina solamente sirva como un buffer y no tiene influencia directa con la reacción.
- La magnitud de la constante de velocidad K y por lo tanto, la rapidez de la titulación Karl Fisher es dependiente del pH del medio en el que la reacción tiene lugar.

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Si la titulación K. Fisher es llevada a cabo en soluciones que tienen pH menor que 5, la velocidad K aumenta linealmente con el pH. En un medio de reacción con pH entre 5 y 8 la rapidez de la reacción permanece constante.

DETECCION DEL PUNTO FINAL

Todos detectan el exceso de yodo pasado en el punto de equivalencia.Mediante

a) Visualmente
b) Fotométricamente
c) Electrométricamente

a) Detección Visual:
Presencia de agua en el recipiente de reacción: Solución amarilla clara.
Cerca del punto final: Solución café.
Punto final: Tono café permanente.

b) Detección Electrométrica
Utiliza dos microelectrodos estacionarios sumergidos en una solución bien agitada de la muestra, se aplica un pequeño potencial (ejm: 0,1 o 0,2 V) entre los dos electrodos y la corriente que fluye es seguido como una función del volumen de reactivo agregado. El punto final lo marca una súbita elevación de la corriente desde cero, o una reducción de la corriente a cero.
Esta técnica se designa con el nombre de punto final de parada repentina o punto muerto (Dead Stop).

Influencia del valor de (pH) en la reacción Karl Fisher Puesto que la reacción alcanza su maxima velocidad en un rango de pH que va desde 5,5 a 8, en la practica hay que procurar no salirse de estos valores.

Influencia del solvente en la reacción Karl Fisher.- La estequiometria (relación molar H2O:I2) depende del tipo de solvente, investigaciones llevadas a cabo por Eberius demuestran que ya con un 20% de metanol en el solvente el yodo reacciona con el agua en una relación molar de 1:1.

Influencia de la cantidad de agua en la reacción de Karl Fisher También la cantidad de agua en la muestra influye en la relación molar H2O:I2; J.C.Verhoff y E. Barenrecht observaron un aumento del titulo cuando el contenido de agua era mayor de 1mol/L.