Solubilité et coefficient de partage Flashcards
Solubilité
Capacité d’une substance, un soluté, à dissoudre dans une autre substance, un solvant, pour former un mélange homogène appelé solution
Solubilité en thermpdynamique
Grandeur physique désignant la concentration massique maximale du soluté dans le solvant, à une température donnée => solution saturée
Comment s’exprime la solubilité
En g/L ou mol/L
Solution sursaturée
Concentration du soluté > concentration saturée
Très soluble
Moins d’une partie
Facilement soluble
1 à 10 parties ( 1 à 10 mL pour dissoudre 1g)
Soluble
10 à 30 parties
Assez soluble
30 à 100 parties
Peu soluble
100 à 1000 parties
Très peu soluble
1000 à 10 000 parties
pratiquement insoluble
Plus de 10 000 parties
Les 5 caractéristiques d’un solvant polaire
- Présence de charges électriques
- Réduction de la force d’attraction intermoléculaire d’un solide
- Rupture de la liaison covalence des électrolytes forts
- Formation de liaisons hydrogènes
- Solvatation par des forces dipôles
Constante diélectrique solvant polaire
Élevée
Constante diélectrique
Décrit la réponse d’un milieu donné à un champ électrique
Réduction force attraction intermoléculaire solide d’un solvant polaire
Dispersion du soluté dans le solvant
Rupture liaison covalence électrolytes fort solvant polaire
Par réaction acide-base, l’eau est un solvant amphiprotique (capable de libérer et aussi capter des protons)
Liaison hydrogène
Force intermoléculaire impliquant un atome d’hydrogène et un atome électronégatif comme l’oxygène, l’azote et le fluor.
Intensité intermédiaire entre liaison covalence et forces de van der Waals
Solvatation
Phénomène physico-chimique observé lors de la dissolution d’un composé chimique dans un solvant
Par quoi est déterminé le degré de polarité
la valeur de la constante diélectrique
Moment dipolaire des solvants polaires
Moment dipolaire important
Interactions solvant polaire-soluté (dissolution)
Énergie de liaison diminue
Forces de répulsions électrostatique augmentent
Ions se dispersent dans l’eau
Caractéristiques d’un solvant non-polaire (hydrocarbures)
-Peu de charges électriques (Constante diélectrique faible)
-Incapacité de réduire l’attraction entre les ions d’électrolytes forts
-Incapacité de briser le lien covalent des électrolytes faibles (solvant aprotique)
-Incapacité de formation de liens hydrogènes
Solvants aprotiques
Tous les hydrogènes sont liés à des atomes de C
Solvants protiques
Certains atomes d’hydrogène sont liés à un hétéroatome tel que O,N
Interactions solvant-soluté solvants semi-polaire (alcools et cétones)
-Solvants intermédiaires favorisant la miscibilité de solvants polaires et non polaires
-Induisent une polarité dans les molécules de solvants non polaires
Caractéristiques dont dépend la solubilité
Chimiques
Électriques
Structurelles
Effet de l’augmentation de la dimension des molécules
Solubilité diminue (sauf si plusieurs groupements hydrophiles)
De quoi dépend la solubilité des gaz dans les liquides
-Nature du gaz et liquide
-Pression partielle du gaz
-Coefficient de solubilité du gaz (constant pour un gaz ds liquide donné)
-Inverse de la T
-Durée contact gaz-liquide
Loi d’Henry
Dans une solution très diluée et à température constante, la concentration de gaz dissous dans le solvant est proportionnelle à la pression partielle p au dessus de la solution à l’équilibre qu’exerce le gaz sur le liquide
C = o p
C : g/L [] gaz dissous
o(oméga) : coefficient de solubilité
p : mm Hg pression partielle au dessus
Influence T sur la solubilité d’un gaz
+ T, - soluble
Influence T sur la pression pour un solide dans un solvant
+ T, + P
Explication d’une pompe
Principe actif sort de la pompe grâce au mélange liquide et gaz,
Le HFA, gaz propulseur, permet d’avoir une certaine énergie lorsqu’on appuie sur le bouton,
Le gaz cherche à sortir dans le tube plongeur, ce qui va amener le tout rapidement (principe actif, liquide, gaz) à se pulvériser et atteindre les poumons du patient
Le gaz permet de remettre tout à une pression constante dans le boîtier, c’est grâce à cette pression qu’on peut rappuiyer sur le bouton
Qu’est que ça veut dire lorsqu’on entend du liquide dans la pompe mais que ça ne sort pas
Il n’y a plus assez de gaz pour ravoir une pression importante pour faire sortir le mélange de liquide et gaz
Avantages gaz dans liquide
-Réserve É imp.
-Équilibre liquide-vapeur constante à l’intérieur du boîtier
-Utilisable en mélange
-En général bonne miscibilité avec les principes actifs
Équilibre liquide-vapeur à l’intérieur du boîtier
Quand il y a utilisation, partie gaz liquéfié s’échappera boîtier. Gaz liquéfié se volatile à l’intérieur du boîtier pour remettre le dispositif à la pression de départ. Il y aura toujours la même pression si le dispositif est maintenu à température constante
Inconvénients gaz dans liquide
Inflammable
Destruction de la couche d’ozone (CFC)
Si T augmente, pression augmente, risque explosion
Salting out gaz liquide
Ajout d’un soluté dans un mélange gaz-liquide, diminue solubilité
Mol gaz entouré d’eau + soluté(principe actif) -> molécule d’eau vont solubilisé principe actif, eau quitte gaz, gaz se libère, diminue solubilité
Est-ce qu’on recherche le «salting out»
Non
Substance qui réagissent avec l’eau et augmente leur solubilité
HCl, NH3, CO2
Dans quel cas la loi d’Henry ne s’applique pas
Pour les gaz peu solubles dans les liquides
Caractéristiques des solutions idéales liquide liquide
-Aucun changement dans les propriétés des liquides sauf la dilution
-Uniformité complète des forces d’attraction intermoléculaire
-Pression de vapeur totale (évaporation) égal à la somme des pressions partielles de chaque liquide
Loi de Raoult
Pression de vapeur égale à la somme des pressions partielles de chaque liquide
Ptot = Pa + Pb
Que recherche-t-on dans les solutions réelles quant à la loi de Raoult
Déviation négative, augmente solubilité
Ptot < pA + pB
Quand a lieu une déviation négative de la loi de Raoult
Quand les forces d’attraction entre les molécules différentes excèdent celles entre les molécules semblables
Déviation positive de la loi de Raoult
Diminue solubilité
Ptot > pA + pB
Quand à lieu une déviation positive de la loi de Raoult
Quand les forces d’attraction entre les molécules semblables excèdent celles entre les molécules différentes
Reflet de la force d’attraction intermoléculaire
Pression interne ou chaleur de vaporisation
Pression interne élevée si
chaleur de vaporisation élevée
Chaleur molaire de vaporisation
Chaleur absorbée par 1 mole de liquide lorsque ce dernier passe à l’état vapeur
Chaleur molaire de fusion
Chaleur absorbée par 1 mole de solide lorsqu’il passe à l’état liquide
Miscibilité partielle liquide liquide
Influence d’une 3ième substance
Système binaire
substance soluble dans une phase seulement liquide liquide
- solubilité mutuelle des 2 phases
+ T critique supérieure ] région avec 2 couches + grande - T critique inférieure. ]
Substance soluble dans deux phases liquide liquide
+ solubilité
- T critique supérieure] région avec 2 couches + petit
+ T critique inférieure ]
Caractéristiques solutions parfaites solides liquides
-Indépendantes nature solvant
- Liberté complète de mot et distribution aléatoire dans le solvant
- Aucun changement dans le contenu calorique ( pas absorption ni perte chaleur)
- Aucun changement volume
Influence T sur solutions parfaites
+ T, + Solubilité
Pour 2 solides à la même température et possédant des chaleurs de fusion voisines, le solide qui a la température de fusion la plus basse est
la plus soluble
Que reflète le paramètre de solubilité ∂ dans une solution réelles solides liquides
La cohésion entre les molécules semblables
Si valeurs ∂ semblables, meilleure est solubilité mutuelle
Lien entre la pression interne Pi et le paramètre de solubilité ∂
∂ est la racine carré de Pi
Que cherche-t-on à éviter en ajustant le pH
La précipitation
Si le pHp d’un acides faibles est de 5, à quel valeur il y aura précipitation
À partir de 5 et en dessous (4,3,2,1)
On doit donc travailler à un pH + élevé
Si le pHp d’une base faible est de 9, à quel valeur il y aura précipitation
À partir de 9 et au dessus (10,11,12,…)
On doit donc travailler à un pH plus bas
Est-ce que les solvants autres que l’eau peuvent dissoudre la forme non ionisée des électrolytes faibles
Oui
Cosolvance
Solubilité accrue d’un soluté dans un mélange de solvants appelés cosolvants.
Reflet de la liposolubilité d’un médicament
Coefficient de partage
Sont fonctions de la liposolubilité des médicaments
Passage des médicaments à travers des membranes biologiques (absorption, distribution, excrétion ) et leur interaction avec les récepteurs
Coefficient partage octanol/eau
P = Coct/Ceau
Qu’est-ce qu’on recherche dans les distributions de solutés entre des solvants non miscibles
On veut que le médicament soit un peu lipophile mais aussi hydrophile
Si Coct > C eau
P > 1, log P > 0, Lipophile
Si Coct < C eau
P < 1, log P < 0, Hydrophyle
