Dissolution de Solutions Flashcards
(43 cards)
Donnez la définition de “dissoudre”
Trouver un bon solvant pour y disperser une substance.
Ex.: NaCl (soluble dans l’eau) dissous dans l’eau
Désagréger un corps solide ou gazeux au moyen d’un liquide dans lequel se disséminent les molécules pour former une solution => Disperser à l’état moléculaire
Donnez la définition de “solubiliser”
Rendre soluble, utiliser une substance qui rend soluble
Ex.: TA, Cyclodextrine
Ex.: Solubilise théophylline (peu soluble dans l’eau, on peut pas la dissoudre) dans l’eau
Donnez la définition de “Solution”
Soluté + Solvant
Mélange d’au moins deux substances, formant une phase simple et homogène (jusqu’au niveau moléculaire)
Une solution est un système formé d’un soluté (substance dissoute) disséminé dans un solvant (majoritaire en général)
Donnez la définition de “Dissolution”
Transfert de molécules ou ions en solution, c’est à dire action de disperser à l’état moléculaire une substance (g, l, s) dans une liquide
Donnez la définition de “Phase”
Partie d’un système séparée par des interfaces et qu l’on peut isoler physiquement
Ex.: filtration ou centrifugation
Endroit dans l’espace ou mélange possédant toutes les mêmes propriétés
Donnez la définition de “Solubilité”
Quantité d’une substancd qui se dissout dans certaines conditions lorsqu’un équilibre est établi entre le solvant et l’excès de soluté (non dissout) formant une solution saturée
Unité: [g/L] ou [mol/L]
Ex.: 1g de NaCl se dissout dans 2.8 mL d’eau à 25°C
Donnez la définition de “Solvatation”
Réaction exoénergétique au cours de laquelle des molécules de solvant sont attirées et entourent, par des liaisons de faible énergie, les molécules de soluté.
On parle d’hydratation si le solvant est aqueux
Ex.: Quand un polymère est solvaté, les propriétés du solvant ne change pas, pour un collyre l’iscryoscopicité ne change pas car le polymère n’est pas dissous juste solvaté
Ex.: HEC est solvaté dans l’eau
Donnez la définition de “Enthalpie de solvatation”
Energie libérée par le processus de solvatation
Donnez la définition de “Solution vraie”
Mélange de deux composés ou plus formant une dispersion moléculaire (0.1-1nm) homogène (1 phase)
Donnez la définition de “solution colloïdale”
Dispersion de particules (1-500nm) généralement hétérogène.
La solution disperse un rayon lumineux qui la traverse
Les propriétés optique changent, pas forcément trouble
Ex.: Hydrogel
Donnez la définition de “Miscible”
Se dit de 2 liquides/gaz ou plus qui peuvent se mêler en formant un mélange homogène
Ex.: EtOH est miscible à l’eau
Donnez la définition de “Soluble”
Se dit d’un corps solide ou gazeux qui peut se dissoudre dans un liquide ou un solvant en formant un mélang homogène
Donnez la définition de “Homogène”
De même composition chimique et ayant les mêmes propriétés physiques
Donnez la définition de “Saturé”
Se dit d’une solution contenant un soluté à la limite de sa solubilité (dans des conditions données de T°C et P)
Donnez la définition de “Solution idéale”
Donnez la définition de “Solution réelle”
Mélange aléatoire parfait (A-A=B-B=A-B). Elle n’est que virtuelle, pas de contraction de volume
Mélange aléatoire imparfait (solution où les forces de liaisons A-A, B-B et A-B sont faibles) Concentration: ramplacé par l’activité
Donnez la formule générale de l’Energie de Gibbs
Donnez les définition des paramètres
∆G = ∆H - T∆S
∆G : Energie libre de GIbbs; Energie disponible par le système pour effectuer une réaction; - ->réaction favorable
∆H : Enthalpie; Quantité de chaleur absorbée ou dégagée durant la réaction.
∆H = ∆Hc + ∆Hsolv pour la dissolution
∆Hc : variation dans l’enthalpie du réseau cristallin
∆Hsolv: chaleur absorbé lors de l’immersion du soluté dans le solvant
T : Température; plus elle augment plus la solubilité augmente
∆S : Entropie; Désordre
Qu’est ce que le paramètre ∂ de solubilité de Hildebrand?
La chaleur latente d’évaporation permet de calculer la force maintenant ensemble les molécules. Cette force dépend de:
- La taille: + elle augmente, + la surface de contact augmente, + la force augmente
- La température: + elle augmente, + les liaisons sont faibles
Donnez la formule permettant de calculer ∂
Définissez les paramètres entrant en jeux
Donnez les unités
A partir de qquand il y a dissolution?
∂ = √(∆H - RT/V)
∂ : Energie de cohésion (énergie d’attraction par unité de volume); si ∂ grand -> elles sont plus cohésives, se disperse peu
∆H : Chaleur moléculaire d’évaporation du solvant
V : Volume molaire du solvant à la Température T°
Unité : √cal/cm3 ou 1 cal = 4.18 J
=> Il y a dissolution si la différence entre soluté et solvant est ≤ 2
Plus la différence est grande plus la solubilité est petite
Comment calcule-t-on la solubilité de la fraction molaire d’un soluté non ou modérément polaire?
Définir les paramètres
La solubilité de la fraction molaire d’un soluté non ou modérément polaire est donnée par:
ln1/x2 = ∆H/RT * T0-T/T0 + V2*ø12/RT * (S1 - S2)2
ln1/x2 : Fraction molaire du soluté dissous
V2: Volume du soluté
ø12: fraction volumique du solvant
S1: Solvant
S2: Soluté
∆H/RT * T0-T/T0 : Solution idéale
V2*ø12/RT * (S1 - S2)2 : Solution réelle
Plus (S1 - S2)2 est grand, plus X2 est petit
Si S1=S2 : solution idéale => que les deux valeurs soient le plus proche possible
Quels sont les facteur affectant la solubilité?
- Température
- Structure moléculaire du soluté
- Nature du solvant : Co-solvant
- Caractéristique du cristale: polymorphisme et solvatation
- Taille des particules solides
- pH
- Effet d’ion commun
- Formation de complexes
- Présence d’agent de solubilisation
- Effet d’électrolytes
Que ce passe-t-il lorsque on augment la T°C alors que ∆S est positif?
Quel est le principe de Le Chatelier?
Dans quel cas la solubilité n’augmente pas avec la T°C?
Si ∆S est positive, une augmentation de la T°C conduit à une réduction de ∆G => T°C est une force motrice pour un processus spontané
Principe de Le Chatelier:
A l’équilibre, un système soumis à une perturbation réagit de manière à minimiser les effets de cette perturbation. Donc, si la dissolution d’un solide est endothermique l’augmentation de la T°C augment la solubilité
Cas où la solubilité n’augmente pas avec la T°C:
- Dissolution exothermique; Ex.: sel (sulfate) libère de la chaleur
- Gaz plus soluble à froid
- Electrolytes sous forme hydraté (Na2SO4) et molécules thermolabiles
Pour les sels minéraux la cste diélectrique de l’eau contribue à quoi?
La présence de groupes fonctionnels sur les substances organique ont un impact sur quoi?
A quoi faut il faire attention?
Pour les sels minéraux organisés en réseaux, la haute constante diélectrique de l’eau (80,4 à 20°C) contribue à annuler les forces électrostatiques dans le réseau ionique et à disperser les ions à travers le solvant. Un sel est tjrs plus soluble.
Pour les substances organiques, la présence de groupes fonctionnels sur une molécules à un impact énorme sur la solubilité: l’addition d’un -OH sur le benzène augmente la solubilité dans l’eau d’un facteur de 100.
Benzène plus toxique car se stock, incidence direct de la solubilité sur la toxicité
Attention à la modification structurelle pour améliorer le goût, la stabilité ou les propriétés d’absorbances à travers les membranes biologiques.
Quels sont les forces à considérer?
Quels sont les situation possibles?
3 forces à considérer:
- Force solvant-solvant (A-A)
- Force soluté-soluté (B-B)
- Force solvant-soluté (A-B)
3 Situations possibles:
- AA>>AB: les molécules de solvant restent collées les unes aux autres et excluent le soluté. Ex.: eau-aspirine, solution saturé
- BB>>AA: Les molécules de soluté restent collées les unes aux autres et excluent le solvant. Ex.: NaCl-chloroforme
- A-B≈AA ou BB : le soluté se disperse dans tout les solvant (favorisé par la tendance naturel à augmenter l’entropie) Ex.: Aspirine- Chloroforme
Pour la dissolution il faut quoi?
Quelles sont les 5 forces intermoléculaires?
Donnez des exemples
Pour la dissolution il faut que le solvant fasse de la place au soluté = Théorie des trous
5 Forces intermoléculaires:
- Electrostatiques (ionique)
- Dipôle-Dipôle
- Ponts H
- Ion- Dipôle
- Van der Waals/ London
La solubilité dépend de l’équilibre entre ces forces. Les solvants sont classés selon leur polarité (cste diélectrique). L’eau implique des forces 1,3 et 4.
“Le semblable dissous le semblable”
Eau: 80; électrolytes, sucres; Force B-B réduite, Ion hydraté, pont H
Glycols: 50; Sucres; Ponts H
EtOH: 30; Huiles, PA; Pont H faible, VdW
CCl4: 1-5; Cires, hydrocarbures; London
