chp5 solutions Flashcards
categorize the διάλυματα in 3 types based on the amount of diluted substance
➢ Κορεσμένο: το διάλυμα το οποίο περιέχει ποσότητα διαλυμένης ουσίας ίση με αυτή που αντιστοιχεί στη διαλυτότητά της.
➢ Ακόρεστο: το διάλυμα το οποίο περιέχει μικρότερη ποσότητα διαλυμένης ουσίας από αυτή που αντιστοιχεί στη διαλυτότητά της.
➢ Υπέρκορο: το διάλυμα το οποίο περιέχει μεγαλύτερη ποσότητα διαλυμένης ουσίας από αυτή που αντιστοιχεί στη διαλυτότητά της (becomes heterogeneous due to the formation of solid at the bottom)
what are the 2 σημαντικότερους παράγοντες για την επίτευξη του θεραπευτικού αποτελέσματος
Η διαλυτότητα μιας φαρμακευτικής ουσίας which σχετίζεται με την απορρόφηση της
define Διαλυτότητα
= η μέγιστη ποσότητα μιας ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε ορισμένη ποσότητα του διαλύτη, κάτω από ορισμένες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας
= η συγκέντρωση κορεσμού της ουσίας σε ένα διαλύτη
define solubility of a drug in the body specifically
= αφορά στην υψηλότερη χορηγούμενη δόση του φαρμάκου σε εύρος pH 2-8, το οποίο αντανακλά τη διαβάθμιση του pH κατά μήκος του γαστρεντερικού σωλήνα
state the different units for Περιεκτικότητες
- Επί τοις εκατό όγκος/όγκο (% v/v) —> mL διαλυμένης ουσίας/100 mL διαλύτη
- Επί τοις βάρος/όγκο (% w/v) —> g διαλυμένης ουσίας/100 mL διαλύτη
- Επί τοις εκατό βάρος/βάρος (% w/w) —> g διαλυμένης ουσίας/100 g διαλύτη
- Μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) —> mg διαλυμένης ουσίας/1 kg διαλύτη
- Μοριακότητα (molarity, M) —> mol διαλυμένης ουσίας/1 L διαλύτη
when is a substance considered ευδιάλυτη? δυσδιάλυτη?
δυσδιάλυτη —> όταν S < 0.01 Μ (less)
ευδιάλυτη —> όταν S > 0.1 Μ
how is the διαλυτότητα των δραστικών ουσιών usually expressed
- σε μέρη ανά διαλύτη (νερό)
- σε mg/mL
- σε μοριακές συγκεντρώσεις (Μ)
what solubility is considered satisfactory when we’re doing the ανάπτυξη νέων υποψηφίων φαρμακομορίων
S > 0.06 mg/mL
in the body, what is the link between διαλυτότητας-βιοδιαθεσιμότητας (σε pH 1-7)
Αν S > 1 % —> όχι πρόβλημα
Αν S < 1 % —> πιθανό πρόβλημα βιοδιαθεσιμότητας
Αν S < 0.1 % —> πρόβλημα βιοδιαθεσιμότητας
define Διάλυση
= η μεταφορά της μάζας (διάχυση) της προς διάλυση ουσίας, μέσα στον διαλύτη προς σχηματισμό ομοιογενούς μίγματος. Κινητήρια δύναμη για τη μεταφορά μάζας είναι η βαθμίδα συγκέντρωσης
what are the stages of Διάλυση
- Ένα μόριο της διαλυμένης ουσίας αποσπάται από την επιφάνεια του στερεού κρυστάλλου.
- Δημιουργείται στον διαλύτη μια κοιλότητα για να υποδεχθεί το μόριο.
- Το μόριο της διαλυμένης ουσίας εισέρχεται στην κοιλότητα και μεταφέρεται μακριά από την επιφάνεια του στερεού.
what does the ταχύτητα της διάλυσης depend on
από την ταχύτητα του βραδύτερου σταδίου
explain what is the process of διάχυση φαρμάκων σε διάλυμα
= είναι το φαινόμενο κατά το οποίο τα μόρια του φαρμάκου
διαχέονται αυθόρμητα (αύξηση της εντροπίας του συστήματος) από την περιοχή με την υψηλότερη συγκέντρωση προς αυτή με τη χαμηλότερη (βαθμίδα συγκέντρωσης)
—> Η διάχυση προκύπτει από την κινητική ενέργεια των μορίων και δεν απαιτείται ενέργεια για αυτό συχνά αναφέρεται και ως παθητική διάχυση.
how can the process of diffusion occur faster
Η εξίσωση των συγκεντρώσεων στις δύο πλευρές της μεμβράνης επιτυγχάνεται ταχύτερα με φάρμακα που περνούν εύκολα τις βιολογικές μεμβράνες —> μικρά και λιπόφιλα μόρια
formula to calculate the ρυθμός διάχυσης
𝐉 = −𝐃 x 𝐝𝐜 / 𝐝x
J —> ο ρυθμός διάχυσης της ουσίας ανά μονάδα επιφάνειας (mol/s∙m2)
D —> ο συντελεστής διάχυσης (m2/s)
dc —> η βαθμίδα συγκέντρωσης
dx —> ανά μονάδα απόστασης
dc/dx = (mol/L∙m)
what does the συντελεστής διάχυσης (D) in ficks law depend on
- τη θερμοκρασία
- το μέγεθος του μορίου (αντιστρόφως ανάλογος)
- τη λιποδιαλυτότητα (ευθέως ανάλογος)
- τον βαθμό ιονισμού (αντιστρόφως ανάλογος)
why is there a negative sign in Ficks law
Το αρνητικό πρόσημο εκφράζει ότι η ροή είναι προς την κατεύθυνση της ελάττωσης της συγκέντρωσης (από τις υψηλές προς τις χαμηλές συγκεντρώσεις)
what is the formula for ρυθμός διάλυσης
𝐝𝐜/𝐝𝐭 = (𝐃𝐀 / 𝐡𝐃) x (𝐂𝐬 − 𝐂)
dc/dt —> ο ρυθμός αύξησης της ποσότητας του υλικού στο διάλυμα που διαλύεται από το στερεό (ρυθμός διάλυσης)
Cs —> η διαλυτότητα/συγκέντρωση κορεσμού του φαρμάκου στη λεπτή στοιβάδα διάχυσης γύρω από το στερεό
C —> η συγκέντρωση του φαρμάκου στον κύριο όγκο του δ/τος
D —> ο συντελεστής διάχυσης της διαλυμένης ουσίας
Α —> η επιφάνεια των επιδιαλυτωμένων σωματιδίων
hD —> το πάχος της στοιβάδας διάχυσης
what does the rate of διάλυσης show
Ο ρυθμός διάλυσης μπορεί να καθορίσει τη βιοδιαθεσιμότητα των φαρμάκων (δυσδιάλυτα μόρια)
what does the formula for Ρυθμός διάλυσης predict
➢ αύξηση του ρυθμού διάλυσης λόγω αύξησης του συντελεστή διάχυσης (D) όταν ελαττώνεται το ιξώδες.
➢ αύξηση του ρυθμού διάλυσης λόγω αύξησης της επιφάνειας των σωματιδίων (Α) όταν ελαττώνεται το μέγεθος των σωματιδίων.
➢ αύξηση του ρυθμού διάλυσης λόγω ελάττωσης του πάχους της στοιβάδας διάχυσης (hD) λόγω ανάδευσης.
➢ αύξηση του ρυθμού διάλυσης λόγω ελάττωσης της συγκέντρωσης του φαρμάκου (πρόσληψη υγρού ή απομάκρυνση φαρμάκου)
➢ μεταβολή του ρυθμού διάλυσης όταν μεταβάλλεται η διαλυτότητα Cs με μεταβολή του pH (για ασθενείς ηλεκτρολύτες).
which molecules can pass by διάχυση διαμέσου των βιολογικών μεμβρανών
1) μικρά μόρια διαπερνούν ευκολότερα από τα μεγαλύτερα
2) λιπόφιλα διαπερνούν ευκολότερα από τα υδρόφιλα μόρια
3) μη ιονισμένες ουσίες —>πολικά ουδέτερα μόρια, καθώς και ιοντικές ενώσεις περνούν δυσκολότερα λόγω της πολικότητας του λιποειδικού τους τμήματος of the membrane
what does ionization link with lipid solubility? explain further factors involved
Η μη ιονισμένη μορφή ενός φαρμάκου είναι περισσότερο λιποδιαλυτή.
–> Το ποσοστό της εξαρτάται από το pH του περιβάλλοντος:
- If the pH of the environment is lower (more acidic) than the drug’s pKa, the drug tends to be in its non-ionized, more lipid-soluble form.
- If the pH is higher (more basic) than the drug’s pKa, the drug tends to be in its ionized form, which is less lipid-soluble.
what form are drugs usually found in?
Τα περισσότερα φάρμακα είναι ασθενή οξέα ή ασθενείς βάσεις, δηλ. μπορεί να βρίσκονται σε μερικώς ιονισμένη μορφή και ο βαθμός ιονισμού τους εξαρτάται από το pH του περιβάλλοντος ιστού και τη σταθερά ιονισμού
where are the acidic vs basic drugs found and why?
- ασθενή οξέα:
- θα απορροφηθούν καλύτερα σε όξινο περιβάλλον
- στο αλκαλικό διίστανται
- απορροφώνται καλύτερα στο στομάχι. - ασθενείς βάσεις:
- θα απορροφηθούν καλύτερα σε αλκαλικό περιβάλλον
- στο όξινο διίστανται
- απορροφώνται καλύτερα στο έντερο
name παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα
- Η θερμοκρασία:
Η αύξηση της θερμοκρασίας συνήθως οδηγεί σε αύξηση της διαλυτότητας. - Η ανάδευση:
Αυξάνεται ο ρυθμός διαλυτοποίησης, καθώς γύρω από το στερεό βρίσκονται συνεχώς νέα μόρια διαλύτη, ελαττώνοντας το πάχος της στοιβάδας διάχυσης. - Η φύση της διαλυμένης ουσίας:
Οι υποκαταστάτες που φέρει (υδρόφιλοι ή υδρόφοβοι).
Πολικές ομάδες (π.χ. -ΟΗ) ικανές να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με το νερό, αυξάνουν τη διαλυτότητα, ενώ μη πολικές ομάδες (π.χ. -CH3) την ελαττώνουν. - Ο ιοντισμός:
Τα περισσότερα φάρμακα είναι ασθενείς ηλεκτρολύτες: (75% ασθενείς βάσεις και 20% ασθενή οξέα). - Το pH:
Τα όξινα φάρμακα διαλύονται περισσότερο σε αλκαλικά διαλύματα, ενώ τα βασικά φάρμακα διαλύονται περισσότερο σε όξινα διαλύματα - Το μέγεθος των σωματιδίων:
Η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων αυξάνει το εμβαδόν της επιφάνειας τους και κατά συνέπεια το ρυθμό διάλυσης. - Η κρυσταλλική μορφή – πολυμορφισμός:
- Το φαινόμενο του πολυμορφισμού (η ύπαρξη περισσότερων από μίας κρυσταλλικών μορφών της ίδιας ουσίας) μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα και βιοδιαθεσιμότητα του σκευάσματος.
- Η μέτρηση του σημείου τήξης αποτελεί μέσο για την αποκάλυψη ύπαρξης πολυμορφισμού των ενώσεων που είναι υποψήφιες για φάρμακα. - Η φύση του διαλύτη:
Ισχύει ο κανόνας «όμοια διαλύουν όμοια», δηλ. οι πολικές ενώσεις διαλύονται σε πολικούς διαλύτες και οι μη πολικές σε μη πολικούς διαλύτες. - Το ιξώδες του διαλύτη:
Η αύξηση του ιξώδους του διαλύτη ελαττώνει την ταχύτητα διάχυσης και κατά συνέπεια το ρυθμό διάλυσης. - Η επιφανειακή τάση:
Η προσθήκη επιφανειοδραστικών ουσιών κατά την διαλυτοποίηση, έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της γωνίας επαφής.
what are the 2 types of solubility involved with drugs that ionize? formula?
- ενδογενή διαλυτότητα So
- αφορά στην αδιάστατη, non ionized μορφή
- how much non ionized form can be dissolved in a solvent - φαινόμενη διαλυτότητα S
- εξαρτάται από το pH του διαλύματος και τη σταθερά ιοντισμού pKa των ενώσεων, δηλ. από το βαθμό ιοντισμού.
- both the ionized and non ionized forms are present
w.a —> S = S0 x (1 + 10^ pH - pKa)
w.b —> S = S0 x (1+ 10^ pKa - pH)
describe the logS / pH graph for weak acid, bases and amphoteric compounds
- weak acids —> low at acidic pH, and then goes up at alkaline pH
- weak bases —> high at acidic pH and then slope goes down at alkaline pH
- amphoteric —> is high on the very acidic or very basic pH, and then slopes down in the middle
how is διαλυτότητα determined + describe
προσδιορίζεται πειραματικά με την κλασική μέθοδο της ανακινούμενης φιάλης:
- παρασκευάζεται υπέρκορο διάλυμα της ουσίας στο νερό (ή σε ρυθμιστικό διάλυμα με επιλεγμένο pH)
- ανάδευση επί 24 ώρες σε σταθερή θερμοκρασία, διήθηση ή άφεση προς διαχωρισμό του ιζήματος
- μέτρηση της συγκέντρωσης της ουσίας κατά προτίμηση με φασματοφωτομετρία υπεριώδους-ορατού (UV) ή Υψηλής Απόδοσης Υγρή Χρωματογραφία (HPLC).
—> Η διάρκεια της ανάδευσης και της άφεσης προς διαχωρισμό είναι σημαντική, ώστε να σχηματιστεί η θερμοδυναμικά ευνοϊκή μορφή των κρυστάλλων, δεδομένου ότι η διαλυτότητα εξαρτάται ως ένα βαθμό από το μέγεθος των σωματιδίων καθώς και από τον πολυμορφισμό των κρυστάλλων.
how can we calculate the solubility for μη ηλεκτρολύτες
Είναι δυνατόν να υπολογιστεί με βάση τη Γενική Εξίσωση για τη Διαλυτότητα (General Solubility Equation, GSE), εάν είναι γνωστός:
- ο συντελεστής μερισμού logΚ στο 8σύστημα οκτανόλης-νερού
- το σημείο τήξεως (σ.π.) της ουσίας
logS= -logΚ – 0.01(σ.π.-25) + 0.5
how to calculate the pH based on the solubility and the acidity of the drug?
Όξινα φάρμακα:
pH = pKa + log (S − So/So)
Βασικά φάρμακα:
pH = pKa + log (So / S − So)
NB —> pKa= -logKa
What is the επίδραση pH στο βαθμό ιονισμού
graph slide 19
what can increase the solubility of a drug?
Η ικανότητα μιας ουσίας να ιοντιστεί αυξάνει τη διαλυτότητα
—> So, 1 από τους τρόπους αύξησης της διαλυτότητας μιας δραστικής φαρμακευτικής ουσίας αν είναι ασθενής ηλεκτρολύτης είναι η μετατροπή της σε άλας.
—> Αυτό συμβαίνει επειδή ο ρυθμός διάλυσης του άλατος (π.χ. σαλικυλικό νάτριο) είναι μεγαλύτερος από αυτόν του μητρικού μορίου (π.χ. σαλικυλικό οξύ).
how to calculate the pH of either a weak acid or base based on its dissociation into ions
Ασθενές οξύ:
pH = pKa + log[A−][HA]
Ασθενής βάση:
pH = pKb + log [B][BH+]
what does the value of the pH ενός υδατικού διαλύματος ασθενούς οξέος show
If βρίσκεται σε τιμές pH = pKa ± 2 υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ιοντισμού του φαρμάκου
how to calculate the Ιοντισμός φαρμάκου for a w.a or w.b
Weak acid:
= (10^𝑝𝐻−𝑝𝐾𝑎) / (1 + 10^𝑝𝐻−𝑝𝐾𝑎) x100
weak base:
= (10^ pkA -pH) / (1 + 10^ pka - pH) x100
name different μέθοδοι για αύξησης της διαλυτότητας
- Μετατροπή σε άλας.
- Χρήση μικτών διαλυτών ή συνδιαλυτών —> αυξάνεται η διαλυτότητα των μη πολικών ουσιών
eg γλυκερόλη-νερό, αιθανόλη-νερό, PEG 400 - Παράγοντες διαλυτοποίησης (μικκυλιακή διάλυση) —> αυξάνεται η διαλυτότητα μη πολικών ουσιών.
- Κυκλοδεξτρίνες:
- Είναι ενζυμικά τροποποιημένα άμυλα.
- Περιλαμβάνουν 3 τύπους (α-, β-, γ-) και τα παράγωγά τους
—> Χρησιμοποιούνται για να αυξήσουν τη διαλυτότητα φαρμάκων ελάχιστα διαλυτώνστο νερό γιατί σχηματίζουν έναν κυλινδρικό δακτύλιο, με υδρόφιλη την εξωτερική επιφάνεια λόγω των –ΟΗ και άπολη την εσωτερική. Λιπόφιλα μόρια εγκλωβίζονται σε αυτή την κοιλότητα, αυξάνοντας την διαλυτότητά τους
define Ρυθμιστικά διαλύματα
= τα διαλύματα τα οποία διατηρούν το pH τους πρακτικά σταθερό όταν σε αυτά προστεθεί μικρή, αλλά υπολογίσιμη ποσότητα ισχυρής βάσης ή ισχυρού οξέος ή όταν αραιώνονται.
how to calculate the αποτελεσματικότητα ενός ρυθμιστικού διαλύματος
β = 2.303 x Co x Ka [H3O+] / ([H3O+] + Ka)^ 2
Co —> η ολική συγκέντρωση του ρυθμιστικού διαλύματος
Ka —> η σταθερά ιονισμού του οξέος
[Η3Ο+] —> η συγκέντρωση των υδροξωνίων
slide 23????
why are ρυθμιστικά διαλύματα important in the body? give an example?
- Παίζουν σημαντικό ρόλο για την ομοιόσταση του οργανισμού.
- Πολλές βιοχημικές αντιδράσεις και φαινόμενα μέσα στο ζων κύτταρο είναι πολύ ευαίσθητα σε μεταβολές του pH και απαιτείται οπωσδήποτε ρύθμισή του.
Example:
Η διατήρηση σταθερού του pH στο πλάσμα του αίματος στο 7.40, όπου συμμετέχουν 3 συστήματα:
- Ρυθμιστικό σύστημα όξινων ανθρακικών:
Ανθρακικό οξύ και όξινο ανθρακικό ανιόν (H2CO3/HCO3-) - Ρυθμιστικό σύστημα φωσφορικών:
Δισόξινο φωσφορικό ανιόν και όξινο φωσφορικό ανιόν (H2PO4-/HPO42-) - Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών:
Καρβοξυλομάδες και αμινομάδες των αμινοξέων
how can we calculate the ενεργότητα ή ενεργός συγκέντρωση
ai = γi * Ci
γi —> ο συντελεστής ενεργότητας, είναι καθαρός (αδιάστατος) αριθμός που παίρνει τιμές από 0 έως 1 και αποτελεί μέτρο της απόκλισης από την ιδανική συμπεριφορά (1 = ideal)
Ci —> η συγκέντρωση της ουσίας στο διάλυμα
what is the value of γι in πολύ αραιά ηλεκτρολυτικά διαλύματα
οι ενδοϊοντικές και οι ενδομοριακές έλξεις είναι πολύ ασθενείς και θεωρούνται αμελητέες και οι συντελεστές ενεργότητας των ιόντων και των μορίων —> είναι περίπου ίσοι με 1
what’s the formula for συντελεστή ενεργότητας, γi
− log γi = A* zi^2 √ I
I = 1/2 Σ ci * zi^2
A = 0.51
ci = conc of ions
how to calculate conc and γι when you have this:
25.0 mL δ/τος CaCl2 0.120 Μ και 35.0 mL δ/τος NaCl 0.060 Μ
1) use c1.v1 = c2.v2
C CaCl2 = 0.120M x 25ml / 60ml = 0.0500M
C NaCl = 0.060 x 35 / 60 = 0.035 M
2) write ionic formula of dissociation
NaCl —> Na+ + Cl-
0.035 0.035 0.035
CaCl2 —> Ca+ + 2Cl-
0.050 0.050 0.10
—> 0.135M Cl-
—>0.050 CA2+
—> 0.035 Na+
3) use the formulas
I =1/2 Σ ci.zi^2
= 1/2 (0.05 x (2^2) + 0.135(-1)^2 + 0.035(1)^2
= 0.185
-log γ Ca2+ = Az^2 Ca √ I
logγ = 0.51(2)^2 √0.185 = 0.877
γ = 10 ^ -0.877 = 0.133
αCa = γ Ca = 0.133 x 0.050 = 0.007M
Κατά τη διάλυση μιας ουσίας σε ένα διαλύτη, το διάλυμα που προκύπτει έχει διαφορετικές ιδιότητες από τον διαλύτη που εξαρτώνται από τη φύση της διαλυμένης ουσίας.
Are there any properties that don’t change?
υπάρχει ένα σύνολο ιδιοτήτων στο διάλυμα, το οποίο είναι ανεξάρτητο από τη φύση της διαλυμένης ουσίας = προσθετικές/ αθροιστικές ιδιότητες.
Εξαρτάται μόνο από τον αριθμό των διαλυμένων σωματιδίων (μορίων ή ιόντων) σε ορισμένη ποσότητα διαλύματος (ή διαλύτη):
➢ Ωσμωτική πίεση
➢ Ταπείνωση τάσης ατμών
➢ Ανύψωση σημείου ζέσεως
➢ Ταπείνωση σημείου πήξεως
slide 27??????
define Ώσμωση
= το φαινόμενο της διάχυσης μορίων διαλύτη (συνήθως νερού) διαμέσου ημιπερατής μεμβράνης, από το διάλυμα χαμηλής συγκέντρωσης σε διαλυμένη ουσία (υποτονικό δ/μα) προς το
διάλυμα υψηλής συγκέντρωσης (υπερτονικό δ/μα)
what passes through the Ημιπερατή μεμβράνη
επιτρέπει τη διέλευση των μορίων του διαλύτη μέσα από τους πόρους της, αλλά δεν επιτρέπει τη διέλευση των μορίων της διαλυμένης ουσίας.
what is the ωσμωτική πίεση διαλύματος που διαχωρίζεται με ημιπερατή μεμβράνη από τον καθαρό διαλύτη
= η ελάχιστη πίεση που πρέπει να ασκηθεί εξωτερικά στο διάλυμα, ώστε να εμποδιστεί το φαινόμενο της ώσμωσης, χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του διαλύματος
how to calculate the ωσμωτική πίεση + how does that formula changes when it’s for μη ηλεκτρολυτικά (μοριακά) διαλύματα vs διαλύματα ηλεκτρολυτών
ΠV = nRT
- μη ηλεκτρολυτικά (μοριακά) διαλύματα:
ΠV = nRT ή ΠV = mRT/Mr ή Π = CRT - Σε διαλύματα ηλεκτρολυτών:
ΠV = inRT ή ΠV = imRT/Mr ή Π = iCRT
—> Σε μοριακά διαλύματα i = 1, ενώ για διαλύματα ηλεκτρολυτών, π.χ. NaCl i = 2, καθώς από κάθε mol NaCl
προκύπτουν 2 mol ιόντων λόγω διάστασης
define Αντίστροφη ώσμωση
= το φαινόμενο που παρατηρείται αν στο διάλυμα ασκηθεί εξωτερική πίεση μεγαλύτερη από την ωσμωτική πίεση του διαλύματος, κατά το οποίο μόρια του διαλύτη διαχέονται από το διάλυμα μεγαλύτερης συγκέντρωσης προς το διάλυμα μικρότερης συγκέντρωσης
how to calculate the % w/v of a compound using the ωσμωτική πίεση
- Π = iCRT —> C = Π/iRT
- i = nb of ions if its ionic, or just 1 if it’s a compound
- R = 0.0821
- calculate C (mol/1000ml) and convert into per 100ml
- calculate the Mr
- multiply the Mr by step 4
name and describe the 3 types of solution concentration for osmosis
- Ισοτονικά διαλύματα = δυο διαλύματα που έχουν την ίδια τιμή ωσμωτικής πίεσης.
- Υπερτονικό διάλυμα = το διάλυμα που έχει τη μεγαλύτερη τιμή ωσμωτικής πίεση ως προς κάποιο άλλο.
- Υποτονικό διάλυμα = το διάλυμα που έχει μικρότερη τιμή ωσμωτικής πίεσης ως προς κάποιο άλλο.
depending on the concentration of the cell, what happens to it?
- Σε ισοτονικά υδατικά διαλύματα, τα κύτταρα διατηρούν το σχήμα και το μέγεθός τους.
- Σε υποτονικά υδατικά διαλύματα (π.χ. καθαρό νερό), τα κύτταρα διογκώνονται, καθώς μόρια νερού διαχέονται από το εξωτερικό στο εσωτερικό του κυττάρου —> Στα ερυθρά αιμοσφαίρια, το φαινόμενο λέγεται αιμόλυση και μπορεί να προκαλέσει τη διόγκωση και διάρρηξη τους.
- Σε υπερτονικά υδατικά διαλύματα (π.χ. πυκνό δ/μα σακχαρόζης) τα κύτταρα συρρικνώνονται, καθώς μόρια νερού κινούνται από το εσωτερικό του κυττάρου προς τα έξω
define Τάση ατμών
= η πίεση που ασκούν οι ατμοί του υγρού όταν το υγρό βρίσκεται σε ισορροπία με τους ατμούς του (ο αριθµός των µορίων του υγρού που εξατµίζονται είναι ίσος µε τον αριθµό των µορίων του ατµού που υγροποιούνται ανά μονάδα χρόνου) σε ορισμένη θερμοκρασία
what is ΔHvap
= L
= η ενέργεια που χρειάζεται για την εξάτμιση 1 mol υγρού
based on the 1st law of thermodynamics what is the change in internal energy (ΔU) equal to for vaporization/ υγροποίηση
Εξάτµιση —> ∆Uεξατμ. = L − Ρ∆V
υγροποίηση –> ∆Uυγρ. = −L + ΡDV
how is entropy changing during vap/υγρ. (formula)
Εξάτµιση —> ∆S εξατμ. = ΔHvap/T = L/T
Υγροποίηση —> ∆Uυγρ. = -ΔHvap/T = -L/T
what formula shows the link between vapor pressure and temp?
𝐥𝐧𝐏 =−𝐋𝐑𝐓+ 𝐂
C —> empirical constant that depends on the nature of the liquid and is independent of T
define Πτητικές ουσίες
= υγρά και στερεά με σχετικά με υψηλή τάση ατμών σε κανονικές θερμοκρασίες.
what happens if διαλυθεί μια μη πτητική ουσία σε έναν υγρό διαλύτη ( eg a solid)
Παρατηρείται μείωση της τάσης ατμών του διαλύτη, δηλ. το υγρό δηλαδή εξατμίζεται δυσκολότερα. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως ταπείνωση της τάσης ατμών του διαλύτη
explain ταπείνωση της τάσης ατμών του διαλύτη
- Στην επιφάνεια του καθαρού διαλύτη υπάρχουν αποκλειστικά μόρια διαλύτη.
- Ορισμένα από αυτά υπερνικούν τις διαμοριακές δυνάμεις και εξατμίζονται.
- Η παρουσία μιας μη πτητικής διαλυμένης ουσίας ελαττώνει τον αριθμό των μορίων του διαλύτη στην επιφάνεια του υγρού
- η εξάτμιση περιορίζεται
- η τάση ατμών ελαττώνεται.
—> Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η μείωση της τάσης ατμών που παρατηρείται (εφόσον η διαλυμένη ουσία δεν είναι πτητική, δεν εμφανίζεται στην αέρια φάση).
what’s the formula for the ταπείνωση της τάσης ατμών ενός διαλύτη
ΔΡ = ΡοΑ – ΡΑ
ΡοΑ —> η τάση ατμών του καθαρού διαλύτη
ΡΑ —> η τάση ατμών του διαλύματος
how to calculate the τάση ατμών του διαλύματος (for an ideal solution vs when non-volatile solutes XB are present)
νόμο του Raoult —> ΡΑ = XA * ΡοΑ
XA —> το γραμμομοριακό κλάσμα του διαλύτη στο διάλυμα.
ΔΡ = ΡοΑ – ΡΑ = ΡοΑ – XA* ΡοΑ = ΡοΑ (1 - XA) = ΡοΑ * XB
XΒ —> το γραμμομοριακό κλάσμα της μη πτητικής διαλυμένης ουσίας Β στο διάλυμα
what does Raoults formula show about the ταπείνωση της τάσης ατμών
αποδεικνύεται ότι η ταπείνωση της τάσης ατμών είναι μια αθροιστική ιδιότητα, αφού δεν εξαρτάται από τη φύση της διαλυμένης ουσίας, αλλά από τον αριθμό των μορίων της Β
what is the effect of the presence of non-volatile substances (B) in a solute?
- Την ανύψωση του σημείου ζέσεως (bp) του διαλύματος σε σχέση με αυτό του καθαρού διαλύτη
- την ταπείνωση (decrease) του σημείου πήξεως (freezing) του διαλύματος σε σχέση με αυτό του καθαρού διαλύτη.
what is the vapor pressure in ένα υδατικό διάλυμα
Η τάση των ατμών του διαλύματος είναι μικρότερη από εκείνη του διαλύτη, με αποτέλεσμα το σημείο βρασμού να ανυψώνεται.
how to calculate in αραιά διαλύματα μη πτητικών ουσιών η ανύψωση του σημείου ζέσεως (ΔΤb) του διαλύτη?
ΔΤb = Κb * m
Κb —> η σταθερά ανύψωσης του σ.ζ. του διαλύτη ή ζεσεοσκοπική σταθερά, η οποία εξαρτάται μόνο από τη φύση του διαλύτη και αντιστοιχεί στην ανύψωση του σ.ζ. που προκαλείται από τη διάλυση 1 mole μιας μη πτητικής ουσίας σε 1 kg διαλύτη. (Όταν m= 1 , τότε ΔΤb = Κb. Για το νερό Κb = 0.52oC)
m —> μοριακή κατά βάρος συγκέντρωση
what does m (molarity) affect the bp
Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση m του διαλύματος (τόσο μικρότερη είναι η τάση των ατμών του διαλύματος) τόσο μεγαλύτερη είναι η ανύψωση του σημείου βρασμού.
what is Ζεσεοσκοπία
η μέθοδος προσδιορισμού της σχετικής μοριακής μάζας της διαλυμένης ουσίας με βάση τη μέτρηση πειραματικά του ΔΤb
