objetivo de aprendizaje
- explicar por qué algunas moléculas no se disuelven en agua.
puntos clave
- El Agua disocia las sales separando los cationes y los aniones y formando nuevas interacciones entre el agua y los iones.
- El agua disuelve muchas biomoléculas, porque son polares y por lo tanto hidrófilas.,
Términos
- disociaciónel proceso por el cual un cuerpo compuesto o complejo se rompe en constituyentes más simples, como átomos o iones, generalmente de forma reversible.
- cáscara de hidrataciónel término dado a una cáscara de solvatación (una estructura compuesta de una sustancia química que actúa como un solvente y rodea a una especie de soluto) con un solvente de agua; también conocido como una esfera de hidratación.
ejemplos
- El azúcar, el cloruro de sodio y las proteínas hidrofílicas son sustancias que se disuelven en agua.,
- Los aceites, grasas y ciertos solventes orgánicos no se disuelven en agua porque son hidrofóbicos.
las propiedades del disolvente del agua
El agua, que no solo disuelve muchos compuestos sino que también disuelve más sustancias que cualquier otro líquido, se considera el disolvente universal. Una molécula polar con cargas parcialmente positivas y negativas, disuelve fácilmente iones y moléculas polares. Por lo tanto, el agua se conoce como un disolvente: una sustancia capaz de disolver otras moléculas polares y compuestos iónicos., Las cargas asociadas con estas moléculas forman enlaces de hidrógeno con el agua, rodeando la partícula con moléculas de agua. Esto se conoce como una esfera de hidratación, o una cáscara de hidratación, y sirve para mantener las partículas separadas o dispersadas en el agua.
cuando se agregan compuestos iónicos al agua, los iones individuales interactúan con las regiones polares de las moléculas de agua durante el proceso de disociación, interrumpiendo sus enlaces iónicos. La disociación ocurre cuando los átomos o grupos de átomos se rompen de las moléculas y forman iones., Considere la sal de mesa (NaCl, o cloruro de sodio): cuando los cristales de NaCl se agregan al agua, las moléculas de NaCl se disocian en iones Na+ y Cl–, y las esferas de hidratación se forman alrededor de los iones. El ion de sodio cargado positivamente está rodeado por la carga parcialmente negativa del oxígeno de la molécula de agua; el ion cloruro cargado negativamente está rodeado por la carga parcialmente positiva del hidrógeno en la molécula de agua.,
dado que muchas biomoléculas son polares o cargadas, el agua disuelve fácilmente estos compuestos hidrofílicos. Sin embargo, el agua es un solvente pobre para moléculas hidrofóbicas como los lípidos., Las moléculas no polares experimentan interacciones hidrofóbicas en el agua: el agua cambia sus patrones de enlace de hidrógeno alrededor de las moléculas hidrofóbicas para producir una estructura similar a una jaula llamada clatrato. Este cambio en el patrón de enlace de hidrógeno del solvente de agua hace que la entropía general del sistema disminuya considerablemente, a medida que las moléculas se ordenan más que en el agua líquida. Termodinámicamente, una disminución tan grande en la entropía no es espontánea, y la molécula hidrofóbica no se disolverá.