1 Solubilidad Cuantitativamente, concentración de soluto en solución saturada a determinada temperatura Cualitativamente, interacción espontánea entre soluto y solvente para formar una dispersión homogénea molecular Depende de: Propiedades físicas y químicas del soluto y del solvente Factores tales como: Temperatura pH de la solución (electrolitos débiles) Presión (gases) Grado de subdivisión (soluto)

2 Sistemas de importancia farmacéutica:Sólido-líquido (jarabes, soluciones farmacéuticas) Líquido-líquido (Elíxires y otras soluciones farmacéuticas) gases-líquidos (aerosoles farmacéuticos, anestésicos)

3 Concepto solubilidad y saturaciónSolución saturada Soluto disuelto en equilibrio con la fase sólida Solución no saturada Soluto disuelto a una concentración menor a la necesaria para saturar el sistema a una det. T Solución sobresaturada Contiene más soluto disuelto que el que la solución normalmente contendría a una det. T Expresión solubilidad (USP NF) “# mL solvente que disuelven 1 g soluto” (M, m, %) Ej. Acido Bórico 1 g en 18 mL Agua, 18 mL acohol, 4 mL glicerina

4 “similar disuelve similar”Características del solvente Polaridad (dependiente del momento dipolar () Solvente polar disuelve solutos iónicos y otros solutos polares Ej. Agua miscible en todas proporciones con alcohol y disuelve azúcares y otros compuestos polihidroxílicos Sin embargo analizar la siguiente situación: momento dipolar () Cs (agua) 20o Nitrobenceno 4,2 x ue 0,0155 mol/L Fenol 1,7 x ue 0,95 mol/L

5 Conclusión: Habilidad de un soluto para formar puentes de hidrógeno es más determinante que la polaridad de su solubilidad Puentes de hidrógeno puentes de hidrógeno

6 Tipos de interacciones soluto solventeInteracción iónica: resultado de fuerzas electrostáticas Ej. NaCl (s), Nitrato sodio (s) Interacción ion-dipolo: ion (catión o anión) con molécula polar Ej. Disolución compuesto iónico en agua Interacción dipolo-dipolo: interacción de molécula polar con otra molécula polar Ej. Acetona-acetona, trietilamina-acetona Enlace de hidrógeno: caso especial dipolo-dipolo en presencia de enlaces H-N, H-O y H-F.

7 Fuerzas de Van del WaalsInteracción dipolo-dipolo inducido: molécula polar con molécula no polar Ej. Acetona en benceno Interacción o fuerzas de London: dipolo instantáneo-dipolo inducido Ej. Tetraclouro de carbono con moléculas iguales (muy débiles) Fuerzas de Van del Waals

8 Propiedades solventes de líquidos polares ocurre por:Valor constante dieléctrica: fuerza para separar especies de carga opuesta Reacción ácido base: rompimiento de enlaces covalentes Disolución de HCl 3. Interacción de dipolos (particularmente enlaces de H) Propiedades solventes de líquidos apolares ocurre por: Interacción con dipolos inducidos Moleculas apolares se mantienen en solución a través de la formación de enlaces de Van der Waals 3. Solvente semipolar (mediador) entre solvente polar y apolar

9 Principio “SIMILAR DISUELVE SIMILAR” se puede redefinir como:La solubilidad de una sustancia puede predecirse en forma cualitativa y solo después de considerar la polaridad, la constante dieléctrica, asociación, solvatación, presiones internas, reacciones ácido base, etc ,etc, etc 

10 Solubilidad de gases en líquidosLey de Henry En solución diluida a temperatura constante, la concentración del gas disuelto es proporcional a la presión parcial del gas por encima de la solución C(g) = Concentración gas disuelto (g/L solvente) = Coeficiente solubilidad P = Presión parcial de gas no disuelto por encima de la solución Qué sucede con la botella de coca cola, al abrirla ? Buceo a gran profundidad? La vida acuática?

11 Recordar el efecto de la temperatura sobre la solubilidad de los gasesEjemplo la solubilidad del O2 en agua es de g O2 por 100 g H2O a 25oC cuando la presión parcial de O2 es 4 atm. Cuál es la solubilidad de O2 a 0.20 atm? Si un pez requiere un aporte de g O2 por 100 g H2O para sobrevivir, utilizaría este ambiente en un acuario para esa clase de pez ?

12 Solubidad de sólidos en líquidosElectrolitos fuertes: Proceso de disolución es endotérmico Temperatura  solubilidad Proceso de disolución exotérmico Temperatura  solubilidad Obs. Principio de Lechatelier) Electrolitos ligeramente solubles (Kps) Próximamente en química analítica

13 Electrolitos débiles Mayoría de fármacos pertenecen a esta claseAcidos o bases débiles Solubilidad dependiente del pH del medio de disolución pHp corresponde al pH bajo el cual el fármaco precipita de la solución en su forma no ionizada