Solubilité et coefficient de partage Flashcards
Définition : solubilité
Capacité d’une substance (soluté) à se dissoudre dans une autre substance (solvant) pour former un mélange homogène (solution).
Solubilité = concentration massique max du soluté dans solvant à une température donnée, ce qui donne une solution saturée.
Exprimée en g/L ou mol/L
4 importances des solutions
Forme pharmaceutique simple et facile à avaler, convient aux enfants, aisément fractionnée.
Forme pharmaceutique homogène.
Permet au principe actif d’être biologiquement actif.
Principe actif dissous non ionisé peut traverser les membranes.
À quoi correspond 1 partie en solution?
“Partie” correspond au volume de solvant nécessaire pour dissoudre 1 g de soluté.
1 partie = 1 ml pour dissoudre 1 g
“Très soluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
< 1 partie
“Facilement soluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
1 à 10 parties
“Soluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
10 à 30 parties
“Assez soluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
30 à 100 parties
“Peu soluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
100 à 1000 parties
“Très peu soluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
1000 à 10 000 parties
“Pratiquement insoluble” correspond à quelle quantité approximative de solvant pour la dissolution d’un soluté?
> 10 000 parties
5 caractéristiques d’un solvant polaire
Présence de charges électriques (forte constante diélectrique)
Réduction de la force d’attraction intermoléculaire d’un solide
Rupture de la liaison covalente des électrolytes forts par réaction acide-base
Formation de liaisons hydrogène
Solvatation par des forces dipôles
Qu’est-ce qu’un solvant amphiprotique? Exemple?
C’est un solvant capable de libérer ET de capter des protons (peut agir comme un acide ou une base).
Exemple : l’eau
Qu’est-ce que la polarité?
C’est la façon dont les charges électriques (+ et -) sont réparties dans une molécule ou une liaison chimique.
Plus les charges sont réparties de façon asymétrique, plus elle est polaire, et vice-versa.
Qu’est-ce qu’une liaison hydrogène?
Force intermoléculaire impliquant un atome d’hydrogène et un atome électronégatif (oxygène, azote, fluor)
Qu’est-ce qu’une interaction ion-dipôle? (Forces dipôles)
Résultat de l’attraction d’un anion (ion négatif) orientée par la charge partielle positive d’un dipôle OU de l’attraction d’un cation (ion positif) par la charge partielle négative d’un dipôle
4 caractéristiques d’un solvant non polaire (hydrocarbure)
Peu de charges électriques (faible constante diélectrique)
Incapacité de réduire l’attraction entre les ions d’électrolytes forts (pas de réaction acide-base)
Incapacité de briser le lien covalent des électrolytes faibles (solvant aprotique)
Incapacité de formation de liens hydrogène
Définition : solvant aprotique
Tous les hydrogènes de celui-ci sont liés à des atomes de carbone
Définition : solvant protique
Certains atomes d’hydrogène de celui-ci sont liés à un hétéroatome (O, N, …)
Caractéristiques d’un solvant semi-polaire (alcool/cétone)
Solvant intermédiaire favorisant la miscibilité (le mélange) des solvants polaires et non polaires
Induction d’une polarité dans les molécules de solvants non polaires
Utile pour les formulations pharmaceutiques
La solubilité dépend des caractéristiques…
Chimiques, électriques, structurelles
Quels types de composés sont solubles dans l’eau?
Seuls les composés polaires et semi-polaires
Que signifie “de nature semblable”?
Les énergies de cohésion entre 2 molécules sont du même type et elles possèdent le même genre de liaisons intermoléculaires.
Exemple : Les hydrocarbures sont insolubles dans l’eau parce que ces deux ne sont pas de nature semblable.
Qu’est-ce qui augmente la solubilité dans les solvants polaires?
Groupements hydrophiles polaires tels que OH, COOH, CO, NOH, CONH2
Qu’est-ce qui augmente la solubilité dans les solvants organiques?
CH3, CH2=CH, C6H5 (hydrocarbures)
La quantité de gaz dissous dans un liquide dépend de…
La nature du gaz et du liquide
La pression partielle du gaz
Le coefficient de solubilité du gaz
La température
La durée de contact gaz-liquide
Comment est-ce que la température influence la solubilité des gaz dans les liquides?
Plus la température augmente, moins le gaz est soluble et vice-versa.
Comment est-ce que la température influence la pression?
Plus la température augmente, plus la pression augmente.
Pourquoi utiliser un liquide sursaturé en gaz dans un aérosol?
Pour permettre de maintenir la pression constante à l’intérieur à mesure que le niveau de liquide baisse, grâce au gaz en surplus qui s’échappe.
De quelle taille doivent être les particules générées par l’aérosol pour atteindre l’alvéole pulmonaire?
Elles doivent avoir un diamètre inférieur à 1 µm.
4 avantages des aérosols
Réserve énergétique importante
Équilibre liquide-vapeur du gaz constant à l’intérieur du boîtier
Utilisable en mélange
Bonne miscibilité avec les principes actifs
2 inconvénients de aérosols
Inflammable
Une modification de la température fait augmenter la pression = risque d’explosion
Qu’est-ce que le “salting out”?
L’introduction d’un soluté (comme un sel) dans le mélange attire une partie du solvant (de l’eau) vers lui-même, ce qui réduit la disponibilité du solvant pour les gaz. Résultat : Augmentation de la libération des gaz
Limitations de la loi d’Henry
C = σp
Elle ne s’applique que pour les gaz peu solubles dans les liquides.
Quelles sont 3 substances auxquelles la loi d’Henry ne s’applique pas (leur réaction avec l’eau augmente leur solubilité)?
Le chlorure d’hydrogène (HCl)
L’ammoniaque (NH3)
Gaz carbonique (CO2)
Voir équations chimiques
Qu’est-ce qu’une solution idéale liquide-liquide?
3 caractéristiques
Les propriétés de chaque liquide ne changent pas (sauf le fait qu’ils sont dilués)
Uniformité des forces d’attraction intermoléculaire
Ptotale = pA + pB (loi de Raoult respectée)
Solutions réelles : déviation négative à la loi de Raoult (Ptotale < pA + pB)
Forces d’attraction molécules différentes > molécules semblables
Solubilité augmente
Solutions réelles : déviation positive à la loi de Raoult (Ptotale > pA + pB)
Forces d’attraction molécules semblables > molécules différentes
Solubilité diminue
Loi de Raoult : Ptotale = pA + pB
pTotale : pression de vapeur totale
pA : pression de vapeur du liquide A
pB : pression de vapeur du liquide B
Que représente la pression interne (Pi)?
Elle reflète la force d’attraction intermoléculaire.
Qu’est-ce que la chaleur molaire de vaporisation?
Chaleur absorbée par 1 mole de liquide lorsque ce dernier passe à l’état de vapeur.
Qu’est-ce que la chaleur molaire de fusion?
Chaleur absorbée par 1 mole de solide lorsque ce dernier passe à l’état de liquide.
Miscibilité complète : les liquides doivent posséder des pressions internes _______
Semblables
Quels types de solvants sont miscibles entre eux généralement (miscibilité complète)?
Deux solvants polaires
Un solvant polaire et un solvant non polaire
Deux solvants non polaires
À quoi servent les diagrammes de phases?
Permet de prédire la solubilité de deux liquides entre eux en fonction de la concentration de chacun et de la température du mélange.
Qu’indique l’extérieur de la courbe dans le diagramme de phases?
Dans cette région du diagramme, on obtient une solution homogène entre les deux liquides.
Qu’indique l’intérieur de la courbe dans le diagramme de phases?
Dans cette région du diagramme, on obtient 2 couches séparées de liquides.
Qu’arrive-t-il si une troisième substance est introduite dans un mélange de deux liquides et que celle-ci n’est soluble que dans une phase du mélange?
Diminution de la solubilité mutuelle des deux phases.
Augmentation de la température critique supérieure
Diminution de la température critique inférieure
La région du diagramme représentant les 2 couches s’agrandit par conséquent.
Qu’arrive-t-il si une troisième substance est introduite dans un mélange de deux liquides et que celle-ci est soluble dans les deux phases?
Augmentation de la solubilité mutuelle des deux phases
Diminution de la température critique supérieure
Augmentation de la température critique inférieure
La région du diagramme représentant les 2 couches se rétréci par conséquent.
4 caractéristiques d’une solution idéale solide-liquide
Indépendante de la nature du solvant
Distribution aléatoire et liberté complète de mouvement du soluté dans le solvant
Pas d’absorption ni de perte de chaleur
Volume reste inchangé
Comment est-ce que la température affecte la solubilité d’un solide dans un liquide?
Plus la température augmente, plus la solubilité augmente.
Entre deux solides de même température, celui ayant la température de fusion la plus ______ est le plus soluble
Basse
Pour les solutions réelles (solide-liquide), quelle est l’utilité du paramètre de solubilité (δ)?
Ce paramètre réflète la cohésion entre les molécules semblables.
Plus δ est semblable entre deux composés, plus ils seront solubles entre eux.
Quelle est l’utilité d’ajuster le pH d’une solution en pharmacie?
Pour éviter la précipitation des produits en solution puisque la plupart des composés utilisés en pharmacie sont des acides/bases faibles qui intéragissent avec des acides/bases forts.
Un acide faible commence à précipiter lorsque le pH est ________ au pHp.
inférieur
Une base faible commence à précipiter lorsque le pH est ________ au pHp.
supérieur
Qu’est-ce que le coefficient de partage?
C’est le reflet de la liposolubilité d’un médicament. Il indique si un médicament est plutôt lipophile ou hydrophile.
Lorsque Coct > Ceau (log P > 0), le médicament est ________
Lipophile
Lorsque Coct < Ceau (log P < 0), le médicament est ________
Hydrophile
