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PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LA MATERIA, • Tensión superficial,…
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LA MATERIA
Polimorfismos y actividad biológica
Relación con la actividad biológica
La actividad biológica de un polimorfo se ve limitada por la velocidad de disolución que tenga cada polimorfo afectando la absorción y su solubilidad, dependiendo de las energías reticulares del edificio cristalino por la distinta entalpía y punto de fusión que presentan.
Concepto de polimorfismo
Algunos ejemplos
Tomado de:
Polimorfismo farmacéutico
(p. 3)
Capacidad de una sustancia de existir en dos o mas fases cristalinas que tiene diferentes arreglos o conformación molecular en el cristal,alterando así sus propiedades físico-químicas
2 tipos de polimorfismos
Monotropía
Transición entre fases polimórficas es irreversible. La forma II sin ninguna región de estabilidad en el diagrama Presión-Temperatura, pudiendo existir únicamente como forma metaestable.
Enantiotropía
Transición entre dos polimorfos reversible.
Dada por las relaciones de entalpía libre entre los sistemas, la forma I. es más estable y menos soluble, el resto de polimorfos II. tiene una temperatura de fusión menor que la forma I.
Efectos de los polimorfismos
En la cinética de la disolución
Depende de la solubilidad y el grado de dispersión en el medio donde es disuelto
Termodinámicos
Cambios en las propiedades termodinámicas pueden explicarse con las reglas de Burguer y Ramberg
Diferentes propiedades térmicas y espectroscópicas
La solubilidad entre distintas estructuras cristalinas difiere en mas de 100 tazas
Mejores valores de solubilidad que la forma cristalina
Propiedades que pueden afectar el polimorfismo
Útiles al modificar las características físicas de las sustancias activas.
Tecnológicas
dureza, compactación, velocidad de flujo
Termodinámicas
temperaturas de fusión y sublimación, energía interna y entropía, capacidad Calorífica, entre otros.
Cristalinas
volumen molar y densidad, índice de refracción, conductividad, higroscopicidad.
Espectroscópicas
vibracional, rotacional
Cinéticas
velocidad de disolución, velocidad de reacción en estado sólido, estabilidad
Superficiales
tensión interfacial, hábito cristalino
Presentan las mismas propiedades de estado liquido o gaseoso pero se comporta diferente en estado liquido. el ejemplo mas conocido es el carbón (grafito y diamante)
En 1788 Klaproth reporta el primer polimorfismo identificando dos formas cristalinas del carbonato de calcio y en el área farmacéutica en 1967 se inician estudios estudios del palmitato de clorafenicol.
Estados de agregación
Gaseoso
• Las fuerzas de unión entre sus partículas son despreciables
• Las partículas se mueven libremente en todas las direcciones con el objetivo de ocupar el volumen que se encuentre disponible
• El volumen y la forma de un gas son variable
Características
• Variación de volumen con el cambio de variables
abundante contenido energético
Ocupa todo el espacio dentro del recipiente que lo contiene.
No tienen forma ni volumen fijos
Condiciones variables
• Temperatura
• Presión
Estado gaseoso
• Las partículas gaseosas pierden gran energía mecánica al chocar inelásticamente
Líquido
• Las fuerzas que interactúan en las partículas son débiles.
• Las partículas que se encuentran en la misma tienen unas posiciones rígidas, se pueden mover.
Condiciones constantes
• Temperatura
• Presión
Características
• Cohesión
fuerza de atracción que mantiene unida a las moléculas de la sustancia
• Viscosidad
medida de resistencia de un fluido que se desplaza.
• Adhesión
fuerza de atracción que se encuentra entre las moléculas de dos sustancias diferentes que mantienen un contacto
• Las partículas en el estado líquido se muestran en desorden y sus movimientos son aleatorios con mayor intensidad
• La distancia que se encuentra entre las partículas es similar al equivalente del tamaño de una partícula
Estado líquido
Sólido:
Distancias entre partículas constante.
Volumen y forma constante.
Fuerzas de atracción fuertes ocupando posiciones casi fijas.
Tiene movimiento vibracional u oscilatorio. A mayor temperatura, mayor vibración.
Tiene regularidad espacial geométrica que permite formar estructuras cristalinas.
No son comprimibles.
Se dilatan y contraen
Contraen al disminuir su volumen ( enfriarse)
Dilatan al aumentar su volumen (Calentarse)
Plasma
Los electrones se mueven violentamente separándose del núcleo y dejando átomos libres.
Es una mezcla de electrones libres y núcleos positivos.
Se forman bajo temperaturas y presiones extremas.
Tiene la capacidad de conducir electricidad.
No posee forma ni volumen definido.
Es posible observar este estado en gases ionizados, pero no es un gas.
Se forma al calentar e ionizar un gas.
Condensado de Bose-Einstein:
Lleva el nombre de Satyendra Nath Bose y Albert Einstein.
Los condensados B-E son superfluídos gaseosos
enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto.
Visto por primera vez en 1955.
Los átomos de los condensados alcanzan el mismo estado
mecánico-quantum y pueden fluir sin tener ninguna fricción entre sí.
Una cantidad macroscópica de las partículas pasan al nivel de mínima energía, conocido como ESTADO FUNDAMENTAL.
Cambios de Estado de la materia.
Cuando la materia pasa de un estado a otro diferente, sufre un cambio de estado.
Se lleva a cabo cuando la materia se somete a temp/presión extrema, esto depende del tipo de materia, llamándose temp/presiones de cambio de estado.
Cambios
Vaporización o Evaporación:
Paso de Líquido a Sólido en presencia de calor.
Licuefacción, licuación :
Paso de Gas( alta presión) a Líquido.
Condensación:
Paso de Gas a Líquido en ausencia de calor.
Solidificación:
Paso de Líquido a Sólido en ausencia de calor.
Fusión:
Un sólido en presencia de la energía calórica se convierte en un liquido
Sublimación:
Esta presente en ciertos solidos cuando reciben energía calórica ya que se convierten en gas sin pasar por el estado liquido
Deposición:
En este cambio se toman en consideración algunos gases que al perder la energía calórica se convierten en solidos sin pasar por el estado liquido
Ionización:
Cambio del gas a plasma
Los procedimientos de transformación de las fases de la materia suelen ser reversibles
Son aquellas características que las describen
Propiedades intensivas
No dependen de la cantidad de materia de un cuerpo. Permiten diferenciar las sustancias.
Temperatura
Propiedad que hace referencia a la cantidad de calor de un cuerpo.
Solubilidad
Propiedad que hace referencia a la cantidad de sustancia que puede disolverse en un solvente.
Densidad
Propiedad que hace referencia a la relación entre masa y volumen del cuerpo, sin embargo, la densidad siempre será la misma y no dependerá de la cantidad de materia.
Punto de fusión y ebullición
Propiedades que hacen referencia a la temperatura en la cual se transforma de estado sólido a líquido y de líquido a sólido, será única para cada sustancia.
Elasticidad
Propiedad que hace referencia a la capacidad de deformación de un cuerpo.
Tensión Superficial
Propiedad que hace referencia a la cantidad de energía que se necesita para incrementar la superficie de una sustancia.
Índice de Refracción
Propiedad que hacer referencia a la rapidez con la que un haz de luz viaja a través de los medios.
Propiedades Organolépticas
Propiedad que hace referencia a características como sabor, olor, color y textura de un cuerpo.
Propiedades extensivas
Aquellas que varían según la cantidad de la materia de un cuerpo. Además no permiten diferenciar sustancias
Cantidad de Sustancia
Propiedad que hace referencia a las moles o relación molécula-gramo o átomo-gramo y medidas equivalentes, la variación de la materia implica un cambio directamente proporcional en la cantidad de sustancia del cuerpo.
Inercia
Propiedad la cual hacer referencia a la resistencia que tiene un cuerpo al cambio de dirección, la variación de la materia implica un cambio directamente proporcional en la inercia del cuerpo.
Longitud
Medida espacial de un cuerpo en una dimensión, la variación de la materia implica un cambio directamente proporcional en la longitud del cuerpo.
Volumen
Medida espacial de un cuerpo en tres dimensiones, la variación de materia implica un cambio directamente proporcional en el volumen del cuerpo.
Peso
Medida en función de la masa o cantidad de materia que tiene un cuerpo multiplicada por la gravedad, la variación de la materia implica un cambio directamente proporcional en el peso del cuerpo.
Capacidad Calorífica
Propiedad que hace referencia a la capacidad de los cuerpos para absorber calor, la variación de la materia implica un cambio indirectamente proporcional en la capacidad calorífica del cuerpo.
• Tensión superficial
La superficie de un líquido se comporta como una membrana elástica fina
Ejemplo: Un cubo de Hielo.
Ejemplo: Aureola boreal / sol.
Formación del condensado Bose-Einstein en rubidio.
Link de Trabajo
https://coggle.it/diagram/Y1nYJVwFSzU0Tfxr/t/propiedades-f%C3%ADsico-qu%C3%ADmicas-de-la-materia/c8aca185d85b126d7e28be70d2200ea99622c90f2c569ed1c088143c5940ee60
