Omeopatia: Principi e Preparazione

Soluzioni

• Una soluzione è una miscela omogenea di due o più sostanze in un'unica fase.
• Il componente presente in quantità maggiore è il solvente.
• Il componente presente in quantità minore è il soluto.
• Le soluzioni possono essere create in qualsiasi stato fisico (solido, liquido o gassoso) mescolando soluti e solventi in qualsiasi stato fisico.

Tipi di Soluzioni

• Gassosa: gas in gas (O2 in N2 nell'aria), liquido in gas (H2O in N2 nella nebbia), solido in gas (particelle carboniose in aria nel fumo).
• Liquida: gas in liquido (CO2 in H2O nell'acqua gassata), liquido in liquido (alcol etilico in H2O nel liquore), solido in liquido (NaCl in H2O nell'acqua marina).
• Solida: gas in solido (H2 in Pd), liquido in solido (Hg in Au nell'amalgama), solido in solido (Zn in Cu nell'ottone).

Regola Generale di Solubilità

• "Simile scioglie il simile".
• Sostanze polari sono sciolte da solventi polari.
• Sostanze apolari sono sciolte da solventi apolari.
• Ciò avviene quando soluto e solvente interagiscono formando forze tra le molecole: forze di dispersione (London), interazioni dipolo-dipolo, legami a idrogeno e interazioni ione-dipolo.
• Queste forze possono contribuire o opporsi alla formazione di una soluzione.

Esempi di Solubilità

• Quando NaCl si scioglie in acqua, le interazioni ioniche Na+ e Cl- sono sostituite da interazioni ione-dipolo con le molecole d'acqua.
• Molecole di acqua (polari) formano legami idrogeno con etanolo (legami polari -OH).
• Le molecole di acqua (polari) NON interagiscono con le molecole apolari dell'ottano.
• Una miscela di molecole polari e apolari si separa come biglie magnetiche e non magnetiche, dove le molecole polari si aggregano escludendo quelle apolari.

La Solubilità dei Solidi

• Covalenti: insolubili.
• Ionici: solubili in acqua (formano legami ione-dipolo).
• Molecolari: solubili in liquidi polari e apolari (dipende dalla polarità della molecola).

Esempi di Solubilità dei Solidi

• Saccarosio e H2O instaurano interazioni dipolo-dipolo o legami idrogeno.
• Iodio si scioglie in tetracloruro di carbonio CCl4 (forze di London) e non in H2O.
• Il nitrato di nickel Ni(NO3)2 preferisce H2O (polare).
• La presenza di ioni di solidi ionici in soluzione rende la soluzione conduttrice.
• Una soluzione di un solido molecolare è costituita da molecole neutre, e quindi non è conduttrice.
• I solidi ionici conducono fusi o disciolti in acqua.

Dissoluzione vs Fusione

• La dissoluzione è diversa dalla fusione.
• Nella fusione, il calore fa passare il solido al liquido e gli ioni si allontanano restando interagenti.
• Nella dissoluzione in un solvente, gli ioni interagiscono con le molecole del solvente e si allontanano maggiormente.

Unità di Misura della Concentrazione

• Percento in peso (% m/m): grammi di soluto in 100g di soluzione.
• Percento in volume (% m/V): grammi di soluto in 100mL di soluzione.
• Parti per milione (ppm): milligrammi di soluto in 100mL di soluzione
• Molarità (M): moli di soluto in 1L di soluzione.
• Molalità (m): moli di soluto in 1Kg di solvente.
• Frazione molare: moli di soluto diviso per le moli totali.
• Soluzione concentrata: molte particelle di soluto per unità di volume.
• Soluzione diluita: poche particelle di soluto per unità di volume.

Preparazione di una Soluzione

• A partire dal soluto puro: pesare il soluto, trasferirlo in un contenitore e aggiungere solvente fino al volume desiderato.
• A partire da soluzioni concentrate: prelevare da un volume di soluzione concentrata, trasferirlo in un contenitore e si aggiunge solvente fino al volume desiderato; si può ripetere l'operazione.

Omeopatia e Soluzioni

• L'omeopatia si basa su due principi: curare con rimedi che producono sintomi simili e più la sostanza è diluita più il rimedio è attivo
• Per preparare un rimedio omeopatico si parte da una pianta, un animale oppure da sostanze chimiche solubili o insolubili, si può diluire aggiungendo la succussione
• Il preparato ottenuto viene assunto sotto forma di gocce o utilizzato per impregnare pastiglie
• Diluizione centesimale con il metodo hahnemanniano (Co CH), decimale (1:10), cinquantamillesimali(1:50.000) e korsakoviane

Proprietà Colligative

• Le proprietà delle soluzioni dipendono dal numero di particelle di soluto e non dalla loro natura: variazione della pressione di vapore, osmosi e dissoluzione dei gas.
• Argentum nitricum (nitrato di argento) AgNO3 è un policresto usato in medicina omeopatica e, in medicina moderna, usato come antisettico.

Variazione della Pressione di Vapore

• La pressione di vapore di un liquido è la pressione esercitata dalle molecole di gas sulle pareti del recipiente
• La legge di Raoult enuncia che in presenza di un soluto non volatile, la pressione di vapore di un solvente si abbassa proporzionalmente alla frazione molare del solvente. -P solvente nella soluzione = P0 solvente puro x Frazione molare del solvente
• la frazione molare solvente è tra 1 e 0
• La variazione della pressione di vapore è dovuta alla minore quantità di molecole del solvente disponibili a lasciare la superficie nella soluzione.

Innalzamento ebullioscopico

• La temperatura di ebollizione di una soluzione è maggiore di quella del solvente puro.
• Si verifica l'innalzamento ebullioscopico perché la pressione di vapore in una soluzione è inferiore rispetto al solvente puro a parità di temperatura.
• Formula:
  • ΔTeb = Keb x m soluto x i
  • ΔTeb = variazione della temperatura di ebollizione della soluzione rispetto al solvente puro
  • Keb = costante ebullioscopica del solvente [°C m-1]
  • m = molalità del soluto [mol soluto kg-1 solvente]
  • i = coefficiente di van't Hoff (= numero particelle di soluto in soluzione).

Abbassamento Crioscopico

• La temperatura di congelamento di una soluzione è inferiore a quella del solvente puro.
• Formula:
  • ΔTcr = Kcr x m soluto x i
  • ΔTcr = variazione della temperatura di congelamento della soluzione rispetto al solvente puro
  • Kcr = costante crioscopica del solvente [°C m-1]
  • m = molalità del soluto [mol soluto kg-1 solvente]
  • i = coefficiente di van't Hoff (= numero particelle di soluto in soluzione]

Distillazione

• La distillazione è usata per separare i componenti liquidi (volatili) e soluti (non volatili) di una miscela.
• Nella distillazione semplice, il componente più volatile evapora e viene condensato, mentre quello meno volatile resta nel pallone di distillazione.
• La distillazione frazionata si usa per miscele di liquidi volatili con una differenza di temperatura di ebollizione di almeno 25°C, dove un vapore viene riscaldato, il componente A si separa dal componente B.

Osmosi

• Le molecole di solvente passano attraverso una membrana semipermeabile da una regione a bassa ad alta concentrazione di soluto.
• Si calcola la pressione osmotica con l'equazione di van't Hoff (per soluzioni diluite): ㅠV=nIRT
• T=Pressione osmotica [atm]
• V = volume della soluzione [L]
• n = numero di moli di soluto in soluzione
• i = coefficiente di van't Hoff
• R = costante universale dei ga [0,0821 L atm mol*-1 K*-1]
• T = temperatura [K]
• L'osmosi è importante nei sistemi biologici.

Soluzioni ed Effetti sulle Cellule Animali

• Isotonica: concentrazione salina = 0,9% m/m, equilibrio tra la pressione osmotica interna ed esterna.
• Ipertonica: concentrazione salina > 0,9% m/m, l'acqua esce dal globulo rosso causando crenazione.
• Ipotonica: concentrazione salina < 0,9% m/m, l'acqua entra nel globulo rosso causando lisi.

Osmolarità e Osmolalità

• Misurano il numero totale di moli di particelle disciolte.
  • Osmolarità: in 1L di soluzione.
  • Osmolalità: in 1 kg di solvente.
• Variazioni indicano squilibri nel bilancio idrico ed elettrolitico di una persona.

Dialisi o Emodialisi

• Usate per ripulire soluzioni da altre sostanze.
• Il sangue viene pompato attraverso un dializzatore, dove sostanze di scarto e ioni vengono rimossi per via osmotica.

La Dissoluzione dei Gas

• Regolata dalla Legge di Henry: la quantità di gas disciolto è proporzionale alla pressione parziale del gas sopra il liquido: solubilità dei gas [mol L*-1] = KH x pgas
• KH (costante di Henry) dipende dal gas, dal solvente e dalla temperatura.
• la solubilità aumenta all'aumentare della pgas
• I gas hanno KH diverse, per es. 02 con pressione parziale 100 mmHg, immersa in H2O ha una concentrazione pari a 0,15 mM, mentre CO2, sottoposta a stessa pressione parziale e immersa sempre in H2O arriva a una concentrazione di 3,00 mM.

Apparato Cardiocircolatorio e scambio CO2 e O2

• Per assorbire ossigeno e rigettare anidride carbonica, è necessario andare a considerare la pressione parziale e la solubilità dei due vasi
• Agli alveoli arriva il sangue venoso ricco di CO2 e povero di O2, e dopo essersi ossigenato diventa arterioso, e va ai tessuti

Embolia gassosa

• La solubilità dei gas nel sangue aumenta durante l'immersione per la maggiore pressione
• Una rapida diminuzione di pressione provoca l'allontanamento dell'azoto gassoso (meno solubile e non usato nella respirazione) che causa embolia. Quest'ultima si può risolvere con la decomposizione (risalita lenta), l'uso di miscela He/O2 o l' uso di camere iperbariche

Malattia dei cassoni

• Nei cassoni si pompava aria compressa per tenere Fuori l'acqua; gli operai quando uscivano velocemente si sentivano male (embolia)

Tragedia del Lago di Nyos nel Camerun

• Il lago vulcanico, molto profondo e con uno scarso rimescolamento delle acque, aveva CO2 proveniente dall'attività del sottostante vulcano e disciolta nell'acqua resta negli strati più profondi saturandoli
• Per cause incognite gli strati più profondo si sono rimescolati e l'H2O di profondità a contatto con strati più superficiali ha liberato la CO2 disciolta, che resta al suolo spostando l'aria dalla superficie terrestre