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Acido acetilsalicilico: titolazione

  |   Chimica, Chimica Analitica, Chimica Organica

L’ acido acetilsalicilico o (ASA) il cui nome I.U.P.A.C. è acido 2-(acetilossi)benzoico avente peso molecolare di 180.2 g/mol è il componente fondamentale dell’aspirina. E’ un composto aromatico contenente sia il gruppo carbossilico –COOH che il gruppo estereo – COOR:

acido acetilsalicilico

L’acido acetilsalicilico è un acido debole : Ka = 2.8∙10-4 a 25 °C. Esso è poco solubile in acqua e in soluzioni acide mentre è più solubile in soluzioni alcaline ed infatti si scioglie nel duodeno.

La determinazione del contenuto di acido acetilsalicilico è fatta con una titolazione, e più precisamente, con una retrotitolazione.

In una titolazione si può determinare la quantità di analita presente con una soluzione a titolo noto aggiungendo, tramite una buretta, un certo volume di titolante fino al raggiungimento del punto equivalente rilevato dal viraggio di un indicatore appropriato. In talune circostanze, tuttavia, risulta più conveniente o indispensabile aggiungere un eccesso di titolante e successivamente determinare tale eccesso con un altro reagente.

Metodo

In tale metodologia, detta retrotitolazione, la quantità di titolante che ha reagito con l’analita è determinata per differenza tra la quantità di titolante aggiunta e la quantità di titolante in eccesso:

moli di reagente necessarie per la titolazione = moli totali di reagente aggiunte – moli in eccesso retrotitolate

Una volta determinate le moli di reagente necessarie per la titolazione si possono determinare conoscendo il rapporto stechiometrico tra analita e titolante la moli della sostanza di cui si vuole determinare il titolo.

La scarsa solubilità dell’acido salicilico in acqua oltre alle impurezze presenti in una compressa di aspirina rendono necessaria una retrotitolazione.

L’aggiunta di idrossido di sodio a una soluzione contenente l’acido salicilico e impurezze dà luogo alla formazione delle basi coniugate ovvero ione acetato, ione salicilato e ione acetilsalicilato.

Tra queste tre basi coniugate solo l’acetilsalicilato è un estere che reagisce con un eccesso di base ad elevate temperature. Tale reazione è una reazione di idrolisi di un estere, quale l’acetilsalicilato, catalizzata da una base detta anche saponificazione.

Gli esteri derivano dalla reazione tra un acido carbossilico e un alcol che avviene con l’esterificazione di Fischer secondo il seguente meccanismo:

esterificazione

La saponificazione di un estere con idrossido di sodio dà luogo alla formazione di un alcol e del sale sodico dell’acido carbossilico da cui deriva l’estere

saponificazione

Una volta che tutte le sostanze acide contenute nell’aspirina sono state neutralizzate dall’idrossido di sodio si aggiunge, per la determinazione dell’acido acetilsalicilico un eccesso di base per far avvenire la saponificazione. L’eccesso di base viene determinata tramite retrotitolazione con una soluzione standard di acido cloridrico. Dai dati raccolti si possono determinare i grammi di acido acetilsalicilico presenti. Viene proposto un caso pratico che risulta esplicativo per comprendere i calcoli che devono essere eseguiti.

Esempio:

Un campione di massa pari a 0.5130 g di aspirina richiede 27.98 mL di NaOH 0.1000 M per la neutralizzazione. Viene aggiunta un’ulteriore aliquota di NaOH di volume pari a 42.78 mL. Dopo aver sottoposto la soluzione a riscaldamento per ottenere la saponificazione l’eccesso di base è titolato da 14.29 mL di HCl 0.1056 M.

Si vuole determinare la massa di acido acetilsalicilico presente nel campione e il grado di purezza del campione.

I primi 27.98 mL di NaOH sono serviti a neutralizzare tutte le sostanze acide presenti. Poiché a noi interessa la quantità di acido acetilsalicilico dobbiamo determinare la quantità di base richiesta per l’idrolisi dell’estere.

Il numero totale di moli di base aggiunte in eccesso sono:

0.04278 L∙0.1000 M = 0.004278

Le moli di acido cloridrico occorse per neutralizzare le moli di NaOH in eccesso sono:

0.01429 L∙0.1056 M = 0.001509

Pertanto la differenza tra 0.004278 e 0.001509 che è pari a 0.002769 sono pari alle moli di acido acetilsalicilico presenti nel campione.

La massa di acido acetilsalicilico è pari a 0.002769 mol∙180.2 g/mol = 0.4990 g

La purezza è data da:

% di purezza = 0.4990∙100 / 0.5130 = 97.27%