Constante de Equilibrio y solubilidad de frmacos y sustancias qumicas

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*Depende de:La temperatura. Normalmente es mayor a mayor temperatura debido a la mayor energa del cristal para romper uniones entre iones.Energa reticular. Si la energa de solvatacin es mayor que la reticular U se favorece la disolucin. A mayor carcter covalente mayor U y por tanto menor solubilidad.La entropa. Al diluirse una sal se produce un sistema ms desordenado por lo que aunque energticamente no est favorecida la disolucin sta puede llegar a producirse.Solubilidad (s).

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*En los frmacos a nivel estructural se puede tener en cuenta lo siguiente para mejorar su solubilidad en agua:

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Si a una disolucin saturada de un electrolito poco soluble aadimos otra sustancia que aporta uno de los iones, la concentracin de ste aumentar.

Lgicamente, la concentracin del otro ion deber disminuir para que el producto de las concentraciones de ambos permanezca constante.

Como el equilibrio se desplaza a la izquierda la solubilidad, que mide la mxima concentracin de soluto disuelto, disminuir en consecuencia.*

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Influencia del pH por formacin de un cido dbil.Equilibrio solubilidad: AB(s) A (ac) + B+ (ac)Equilibrio acidez: HA(ac) A (ac) + H+ (ac) Si el anin A en que se disocia un electrolito poco soluble forma un cido dbil HA, al aumentar la acidez o [H+] el equilibrio de disociacin del cido se desplazar hacia la izquierda.En consecuencia, disminuir [A], con lo que se solubilizar ms electrolito AB.Ejemplo: al aadir un cido fuerte sobre el ZnCO3, se formar H2CO3, cido dbil, y al disminuir [CO32], se disolver ms ZnCO3, pudindose llegar a disolver por completo.*

Cambio en la solubilidad por formacin de una base dbil.Suele producirse a partir de sales solubles que contienen el catin NH4+. NH4Cl(s) Cl (ac) + NH4+ (ac)

Los NH4+ reaccionan con los OH formndose NH4OH al desplazar el equilibrio de la base hacia la izquierda.

Equil base: NH4OH (ac) NH4+ (ac) + OH (ac)

Es el mtodo usual de disolver hidrxidos poco solubles tales como el Mg(OH)2.

Equil. Solub.: Mg(OH)2 Mg2+(ac) + 2 OH(ac).

En consecuencia, disminuir [OH], con lo que se solubilizar ms Mg(OH)2.*

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Un ion complejo es un ion formado por ms de un tomo o grupo de tomos.Ejemplos: [Al(OH)4], [Zn(CN)4]2, [AlF6]3 , [Ag(NH3)2]+.De esta manera, se pueden disolver precipita-dos aadiendo, por ejemplo, cianuro de sodio a electrolitos insolubles de cinc como el Zn(OH)2, ya que al formarse el catin [Zn(CN)4]2 , que es muy estable.As, disminuir drsticamente la concentracin de Zn2+, con lo que se disolver ms Zn(OH)2.Igualmente, pueden disolverse precipitados de AgCl aadiendo amoniaco.*

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Producto de solubilidad (KS o PS) en electrolitos de tipo AB.En un electrolito de tipo AB (Sal monoatmica) el equilibrio de solubilidad viene determinado por: AB(s) A+(ac) + B(ac)Conc. inic. (mol/l): c0 0Conc. eq. (mol/l): cs sLa concentracin del slido permanece constante.Y la constante de equilibrio tiene la expresin:

Ejemplo: AgCl(s) Ag+(ac) + Cl (ac)KS = [Ag+] x [Cl] = s2 s es la solubilidad de la sal.*

Ejemplo: Deduce si se formar precipitado de cloruro de plata cuyo KS = 1,7 x 10-10 a 25C al aadir a 250 cm3 de cloruro de sodio 0,02 M 50 cm3 de nitrato de plata 0,5 M.AgCl(s) Ag+(ac) + Cl(ac)KS = [Ag+] x [Cl] = s2 n(Cl) = 0,25 L x 0,02 mol/L = 0,005 mol

Igualmente: n(Ag+) = 0,05 L x 0,5 mol/L = 0,025 mol

[Ag+] x [Cl] = 0,0167 M x 0,0833 M =1,39 x 103 M2Como [Ag+] x [Cl] > KS entonces precipitar.

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Producto de solubilidad en otro tipo de electrolito.Tipo A2B: A2B (s) 2 A+(ac) + B2(ac)Conc. inic. (mol/l): c 0 0Conc. eq. (mol/l): c 2s sY la constante de equilibrio tiene la expresin:

Las misma expresin ser para electrolitos tipo AB2.Tipo AaBb: AaBb (s) a Ab+(ac) + b Ba(ac)Conc. inic. (mol/l): c 0 0Conc. eq. (mol/l): c as bs*

Ejemplo: Cul ser la solubilidad del cloruro de plata si aadimos nitrato de plata hasta una concentracin final 0,002 M?AgCl(s) Ag+(ac) + Cl (ac)KS = 1,7 x 10-10 = [Ag+] x [Cl] = s2

Al aadir el AgNO3, la [Ag+] sube hasta 2 x103 M, pues se puede despreciar la concentracin que haba antes.En consecuencia, el equilibrio se desplaza a la izquierda y la [Cl], es decir, la nueva solubilidad, debe disminuir.*

Ejercicio: En equilibrio de disolucin de bromuro de plata cuya Ks=5,2 x 1013 cul ser la nueva solubilidad a litro de disolucin saturada 0,2 ml de una disolucin 0,001 M de bromuro de potasio?Equilibrio: AgBr (s) Ag+(ac) + Br(ac)Conc. eq. (mol/l): c s sKS = 5,2 x 1013 = [Ag+] x [Br] = s2

n(Br)0 = 0,5 L x7,2x107 mol/L = 3,6x107 mol n(Br)aad = 0,0002 L x 0,001 mol/L = 2x107 mol Conc. inic. (mol/l): c7,2x107 1,12x106 Conc. eq. (mol/l): c 7,2x107 x 1,12x106 x KS = 5,2 x 1013 = (7,2x107 x)(1,12x106 x)De donde x = 3,2 x 107 s = (7,2 x 107 3,2 x 107) M = 4,0 x107 M*

*Disponemos de una disolucin saturada de hidrxido de aluminio a 25C. Teniendo en cuenta que a dicha temperatura el producto de solubilidad de dicho compuesto es igual a 3,70. 10 - 15, Calcule la concentracin de iones Al 3 + en la disolucin as como la solubilidad del hidrxido de aluminio en agua pura, expresada en g/L. Cual es el pH de esta disolucin?Calcular la solubilidad en mol/L de una sal A3 B2 , poco soluble en agua, cuyo producto de solubilidad es Kp, = 1,08 . 10 23

El producto de solubilidad del hidrxido de plomo, Pb(OH) 2 es igual a 2,5 . 10 - 13 . Calcule: a) La solubilidad del hidrxido de plomo, expresada en g/L. b) El pH de la disolucin saturada.Al mezclar Ba Cl2 y Na2SO4 se produce un precipitado de BaSO4 . Si las soluciones iniciales contienen 0,00050 y 0,000050 mol/L de Ba+2 y SO4 -2 respectivamente. Calcule: a) La concentracin molar de SO4 -2 que queda despus de precipitar el sulfato de bario. b) Porcentaje de SO4 -2 que no precipita. Datos: Kps del sulfato de bario = 1,1 x 10 - 10.La solubilidad del Metronidazol (carcter bsico mono-ionico) a 20 C, es 8,2 mg/L, calcular el producto de solubilidad para este farmaco.

*APLICACIONES DE LA SOLUBILIDAD Y LA CALIDAD DE LOS MEDICAMENTOS

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*NOM 177 SSA1 - 1998

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*PROBLEMAS DE APLICACINCalcular la solubilidad en mol/L de una sal Sb3 S2 , poco soluble en agua, cuyo producto de solubilidad es Kp, = 1,12 . 10 18

Al mezclar Ba Cl2 y Na2SO4 se produce un precipitado de BaSO4 . Si las soluciones iniciales contienen 0,00080 y 0,000045 mol/L de Ba+2 y SO4 -2 respectivamente. Calcule: a) La concentracin molar de SO4 -2 que queda despus de precipitar el sulfato de bario. b) Porcentaje de SO4 -2 que no precipita. Datos: Kps del sulfato de bario = 1,1 x 10 - 10.

3. La solubilidad de la Nistatina (carcter bsico mono-ionico) a 20 C, es 6,3 mg/L, calcular el producto de solubilidad para este farmaco.

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