Solubilité et coefficient de partage - 8 septembre 2023

Question 1

Qu’est-ce que la solubilité?

Answer 1

C’est la capacité du soluté à se dissoudre dans un solvant pour former un mélange homogène (solution).

Question 2

En thermodynamique, la solubilité est une grandeur … désignant la concentration massique maximale du soluté dans le solvant, à une température donnée.

Answer 2

physique
*La solution est saturée

Question 3

Quelles sont les unités de la solubilité?

Answer 3

g/L ou mol/L

Question 4

Vrai ou faux : seul le principe actif dissous dans l’eau ionisé peut traverser les membranes?

Answer 4

Faux
Le principe actif doit être non-ionisé.

Question 5

Vrai ou faux : pour être biologiquement actif, le principe actif doit être en solution?

Answer 5

Vrai

Question 6

Pour qualifier la solubilité, nous avons souvent recours à des termes descriptifs qui mettent en relation la niveau de solubilité et un nombre de parties. Comment doit-on interpréter ce tableau?

Answer 6

Il s’agit des quantités approximatives de solvant (g) pour diluer une partie de substance (1g).
Ex. terme descriptif : facilement soluble (1 à 10 parties)
Pour 1g de soluté, il faut entre 1 et 10 g de solvant pour le dissoudre.

Question 7

Quelles sont les interactions solvant-soluté d’un solvant polaire?

Answer 7

1) Présence de charge électrique
2) Réduction de la force d’attraction intermoléculaire d’un solide
3) Rupture de la liaison covalente des électrolytes fort
4) Formation de liaisons hydrogène
5) Solvatation des forces dipôles

Question 8

Vrai ou faux, plus que la constante diélectrique d’un solvant est élevée, plus que celui-ci est polaire?

Answer 8

Vrai

Question 9

Dans les solvants polaires, la réduction de la force d’attraction intermoléculaire d’un solide permet …

Answer 9

la dispersion du soluté dans le solvant.
Les solvants polaires agissent en détruisant la cohésion d’un autre corps (sel), en rompant ou en diminuant les liaisons entre les molécules de soluté pour former la solution.

Question 10

Dans les solvants polaires, la rupture de la liaison covalente des électrolytes forts est possible grâce au caractère … de l’eau.

Answer 10

amphiprotique (capacité à libérer et à accepter des protons)

Question 11

Quels atomes sont impliqués dans une liaison hydrogène?

Answer 11

• 1 atome hydrogène
  AVEC
• 1 atome d’oxygène ou d’azote ou de fluor

Question 12

Vrai ou faux : l’intensité d’une liaison hydrogène est intermédiaire entre celle d’une liaison covalente et delle des forces de van der Waals?

Answer 12

Vrai

Question 13

Vrai ou faux : les molécules d’eau peuvent arracher facilement des ions?

Answer 13

Vrai

Question 14

Quelles sont les interactions solvant-soluté d’un solvant non polaire?

Answer 14

1) Peu de charges électriques
2) Incapable de réduire l’attraction entre les ions d’électrolytes forts
3) Incapacité de briser le lien covalent entre des électrolytes faibles (solvant aprotique)
4) Incapacité de former des liens hydrogène

Question 15

Qu’est-ce qui différencie les solvants protiques des solvants aprotiques?

Answer 15

Solvants protiques : certains atomes d’hydrogène sont liés à un hétéroatome, tel que O, N (solvant polaire)
Solvants aprotiques : tous les atomes d’hydrogènes sont liés à des atomes de carbone (solvant non polaire)

Question 16

Quel type de solvant favorise la miscibilité de solvants polaires et non polaires?

Answer 16

Solvants semi-polaires (alcools et cétones)
*Ils induisent une polarité dans les molécules de solvants non polaires.

Question 17

De quelles caractéristiques (3) dépend la solubilité?

Answer 17

• Chimiques
• Électriques
• Structurelles

Question 18

Vrai ou faux : les semblables dissolvent les semblables?

Answer 18

Vrai
De nature semblable signifie : énergie de cohésion entre les 2 molécules sont du même type, elles possèdent le même genre de liaisons intermoléculaires.

Question 19

La solubilité des substances solides diminue généralement quand les dimensions de la molécule …

Answer 19

augmentent.
*Sauf si ajout de plusieurs groupements hydrophiles.

Question 20

Les gaz sont solubles dans les liquides, mais quels facteurs influencent la quantité de gaz que l’on peut dissoudre dans un liquide?

Answer 20

• La nature du gaz et la nature du liquide
• La pression partielle du gaz
• Coefficient de solubilité du gaz
• L’inverse de la température (contenant ouvert)
• La durée de contact gaz-liquide

Question 21

Qu’est-ce que la loi d’Henry? Que signifie-t-elle?

Answer 21

C = σp
C : concentration gaz dissous dans solvant (g/L)
σ : coefficient de solubilité
p : pression partielle au-dessus de la solution
*S’applique que pour les gaz PEU SOLUBLES dans les liquides.
*Dans une solution TRÈS DILUÉE et à TEMPÉRATURE CONSTANTE, la concentration de gaz dissous dans le solvant est proportionnelle à la pression partielle au-dessus de la solution à l’équilibre qu’exerce le gaz sur le liquide.

Question 22

Vrai ou faux : la solubilité des gaz dans les liquides augmente lorsque la température augmente?

Answer 22

Faux
augmentation T° = diminution de la solubilité gaz

Question 23

Quels sont les avantages de dissoudre des gaz dans des liquides?

Answer 23

• Réserve énergétique importante
• Équilibre liquide-vapeur constante à l’intérieur du boîtier
• Utilisable en mélange
• Bonne miscibilité avec les principes actifs (en général)

Question 24

Comment la pression à l’intérieur du boitier est maintenue constante (à T° constante)?

Answer 24

Lors de l’utilisation, une partie du gaz liquéfié s’échappera du boîtier. Cependant, le gaz liquéfié se volatilisera à l’intérieur du boîtier afin de remettre le dispositif à la pression de départ.

Question 25

Quels sont les désavantages de dissoudre des gaz dans des liquides?

Answer 25

• Inflammables
• Destruction de la couche d’ozone
• Si changement de T°, pression augmente et risque d’explosion

Question 26

Qu’est-ce que le salting out?

Answer 26

Quand un gaz se dissout dans un liquide, il s’entoure des molécules de liquide.
Toutefois, lorsqu’on ajoute un soluté dans la solution gaz-liquide, on diminue la solubilité du gaz, car le soluté veut s’entourer des molécules de liquide. Il y a donc moins de molécules de liquide qui entourent le gaz -> celui-ci s’échappe.

Question 27

Vrai ou faux : le HCl, le NH3 et le CO2 réagissent avec l’eau et augmentent leur solubilité?

Answer 27

Vrai

Question 28

Quelles sont les caractéristiques des solutions idéales (liquide-liquide)?

Answer 28

• Aucun changements des propriétés de chacun des liquides (sauf dilution)
• Uniformité complète des forces d’attraction intermoléculaires
• Pression de vapeur égale à la somme des pressions partielles de chaque liquide

Question 29

Qu’est-ce qu’une déviation négative de la loi de Raoult?

Answer 29

Une augmentation de la solubilité des 2 liquides : ils veulent se mélanger.
ptotale < pa + pb
*Les forces d’attraction entres les molécules différentes excèdent celles entre les molécules semblables.

Question 30

Qu’est-ce qu’une déviation positive de la loi de Raoult?

Answer 30

Une diminution de la solubilité des 2 liquides : ils ne veulent pas se mélanger.
ptotale > pa + pb
*Les forces d’attraction entre les molécules semblables excèdent celles entre les molécules différentes.

Question 31

La pression interne est le reflet de …

Answer 31

la force d’attraction intermoléculaire.

Question 32

Vrai ou faux : plus la chaleur de vaporisation est élevée, plus la pression interne est élevée?

Answer 32

Vrai

Question 33

Qu’est-ce que la chaleur molaire de vaporisation?

Answer 33

La chaleur absorbée par 1 mole de liquide lorsqu’il passe à l’état de gaz.

Question 34

Qu’est-ce que la chaleur molaire de fusion?

Answer 34

La chaleur absorbée par 1 mole de solide pour passer à l’état de liquide.

Question 35

Vrai ou faux : pour être complètement miscibles, les liquides doivent généralement posséder des pressions internes semblables?

Answer 35

Vrai

Question 36

Qu’est-ce qu’entraine l’ajout d’une troisième substance dans un système binaire, si celle-ci est SOLUBLE DANS UNE PHASE SEULEMENT?

Answer 36

Diminution de la solubilité mutuelle des 2 phases (augmentation de la T° critique supérieure, diminution de la T° critique inférieure)

Question 37

Qu’est-ce qu’entraine l’ajout d’une troisième substance dans un système binaire, si celle-ci est SOLUBLE DANS LES 2 PHASES?

Answer 37

Augmentation de la solubilité mutuelle des 2 phases
(diminution de la T° critique supérieure, augmentation de la T° critique inférieure)
*Obtention d’un système tertiaire (équilibre des phases)

Question 38

Quelles sont les caractéristiques des solutions parfaites solides dans liquides?

Answer 38

• Indépendantes de la nature du solvant
• Liberté complète de mouvement et distribution aléatoire dans le solvant
• Aucun changement dans le contenu calorique : pas d’absorption ni de perte de chaleur
• Aucun changement de volume

Question 39

Vrai ou faux : la solubilité d’un solide dans un liquide augmente lorsque la température augmente?

Answer 39

Vrai

Question 40

Vrai ou faux : pour 2 solides à la même température et possédant des chaleurs de fusions latentes voisines, le solide qui a la température de fusion la plus basse est le plus soluble?

Answer 40

Vrai

Question 41

Le paramètre de solubilité δ reflète la cohésion entre les molécules semblables. À partir de quelle valeur peut-il être calculé?

Answer 41

Pression interne (δ = racine carré de Pi)
*Plus semblables seront les valeurs de δ, meilleure sera la solubilité mutuelle entre les 2 phases.

Question 42

Vrai ou faux : il faut, dans certains cas, ajuster le pH de la solution de manière précise afin de ne pas avoir de précipitation?

Answer 42

Vrai

Question 43

Lorsqu’on calcule le pHp des acides faibles, que signifie la valeur obtenue?

Answer 43

pHp obtenu : cette valeur et celles d’en dessous : le principe actif va précipiter
On veut avoir un pH supérieur à la valeur obtenue.

Question 44

Lorsqu’on calcule le pHp des bases faibles, que signifie la valeur obtenue?

Answer 44

pHp obtenu : cette valeur et celles au-dessus : le principe actif va précipiter
On veut avoir un pH inférieur à la valeur obtenue.

Question 45

Vrai ou faux : les solvants autres que l’eau peuvent dissoudre la forme non-ionisée des électrolytes faibles?

Answer 45

Vrai

Question 46

Qu’est-ce que la cosovalence?

Answer 46

L’augmentation de la solubilité d’un soluté dans un mélange de solvants appelés cosolvants.

Question 47

Le coefficient de partage est un reflet de la …

Answer 47

liposolubilité d’un médicament.

Question 48

Un coefficient de partage supérieur à 1 signifie que le composé est …

Answer 48

lipophile.

Question 49

Un coefficient de partage inférieur à 1 signifie que le composé est …

Answer 49

hydrophile.

Question 50

Quel est le coefficient de partage idéal d’un médicament?

Answer 50

Il doit être légèrement supérieur à 1.
Idéalement un médicament doit être hydrophile pour être mis en solution, mais aussi lipophile, afin de permettre le passage du médicaments au travers des membranes.