Learning Objective
- Forklare, hvorfor nogle molekyler, der ikke kan opløses i vand.
nøglepunkter
- vand dissocierer salte ved at adskille kationerne og anionerne og danne nye interaktioner mellem vandet og ionerne.
- vand opløser mange biomolekyler, fordi de er polære og derfor hydrofile.,
Vilkår
- dissociationden proces, hvorved en forbindelse eller kompleks krop bryder op i enklere bestanddele, såsom atomer eller ioner, sædvanligvis reversibelt.
- hydratiseringsskaldet udtryk, der gives til en solvationsskal (en struktur sammensat af et kemikalie, der virker som et opløsningsmiddel og omgiver en opløst art) med et vandopløsningsmiddel; også kaldet en hydratiseringssfære.
eksempler
- sukker, natriumchlorid og hydrofile proteiner er alle stoffer, der opløses i vand.,
- olier, fedtstoffer og visse organiske opløsningsmidler opløses ikke i vand, fordi de er hydrofobe.
vandets Opløsningsmiddelegenskaber
vand, som ikke kun opløser mange forbindelser, men også opløser flere stoffer end nogen anden væske, betragtes som det universelle opløsningsmiddel. Et polært molekyle med delvist positive og negative ladninger, det opløser let ioner og polære molekyler. Vand omtales derfor som et opløsningsmiddel: et stof, der er i stand til at opløse andre polære molekyler og ioniske forbindelser., Ladningerne forbundet med disse molekyler danner hydrogenbindinger med vand, der omgiver partiklen med vandmolekyler. Dette kaldes en hydratiseringsfære eller en hydratiseringsskal og tjener til at holde partiklerne adskilt eller dispergeret i vandet.
når ionforbindelser tilsættes til vand, interagerer individuelle ioner med de polære områder af vandmolekylerne under dissociationsprocessen, hvilket forstyrrer deres ionbindinger. Dissociation opstår, når atomer eller grupper af atomer bryder ud fra molekyler og danner ioner., Overvej bordsalt (NaCl eller natriumchlorid): når NaCl– krystaller tilsættes til vand, dissocieres molekylerne af NaCl i Na+ og Cl-ioner, og hydratiseringsfelter dannes omkring ionerne. Positivt-ladede natrium-ion er omgivet af delvist negativ ladning i vandmolekylet er ilt; det negativt-ladede chlorid-ion er omgivet af delvist positive ladning af hydrogen i vand molekyle.,
da mange biomolekyler enten er polære eller ladede, opløses vand let disse hydrofile forbindelser. Vand er imidlertid et dårligt opløsningsmiddel for hydrofobe molekyler såsom lipider., Ikke-polære molekyler oplever hydrofobe interaktioner i vand: vandet ændrer sine hydrogenbindingsmønstre omkring de hydrofobe molekyler for at producere en burlignende struktur kaldet et clathrat. Denne ændring i hydrogenbindingsmønsteret for vandopløsningsmidlet får systemets samlede entropi til at falde kraftigt, da molekylerne bliver mere ordnede end i flydende vand. Termodynamisk er et så stort fald i entropi ikke spontant, og det hydrofobe molekyle opløses ikke.