leerdoelstelling
- leg uit waarom sommige moleculen niet oplossen in water.
kernpunten
- Water dissocieert zouten door kationen en anionen te scheiden en nieuwe interacties tussen water en ionen te vormen.
- Water lost veel biomoleculen op, omdat ze polair en dus hydrofiel zijn.,
termen
- dissociatie het proces waarbij een verbinding of complex lichaam opsplitst in eenvoudigere bestanddelen zoals atomen of ionen, meestal reversibel.
- hydratatieschelp de term die wordt gegeven aan een oplossingsschelp (een structuur die bestaat uit een chemische stof die als oplosmiddel werkt en een opgeloste stof omringt) met een wateroplosmiddel; ook wel een hydratatiebol genoemd.
voorbeelden
- suiker, natriumchloride en hydrofiele eiwitten zijn alle stoffen die oplossen in water.,
- oliën, vetten en bepaalde organische oplosmiddelen lossen niet op in water omdat ze hydrofoob zijn.
de Oplosmiddeleigenschappen van Water
Water, dat niet alleen veel verbindingen oplost, maar ook meer stoffen oplost dan elke andere vloeistof, wordt beschouwd als het universele oplosmiddel. Een polair molecuul met gedeeltelijk positieve en negatieve ladingen, lost gemakkelijk ionen en polaire moleculen op. Water wordt daarom een oplosmiddel genoemd: een stof die in staat is andere polaire moleculen en ionverbindingen op te lossen., De ladingen verbonden aan deze moleculen vormen waterstofbindingen met water, die het deeltje met watermoleculen omringen. Dit wordt bedoeld als een gebied van hydratatie, of een hydratatie shell, en dient om de deeltjes gescheiden of verspreid in het water te houden.
wanneer ionverbindingen aan water worden toegevoegd, interageren individuele ionen tijdens het dissociatieproces met de poolgebieden van de watermoleculen, waardoor hun ionenbindingen worden verstoord. Dissociatie treedt op wanneer atomen of groepen atomen van moleculen afbreken en ionen vormen., Overweeg tafelzout (NaCl, of natriumchloride): wanneer NaCl kristallen worden toegevoegd aan water, de moleculen van NaCl dissociëren in Na+ en Cl– ionen, en bollen van hydratatie vormen rond de ionen. Het positief geladen natriumion wordt omgeven door de gedeeltelijk negatieve lading van de zuurstof van het watermolecuul; het negatief geladen chloride-ion wordt omgeven door de gedeeltelijk positieve lading van de waterstof in het watermolecuul.,
omdat veel biomoleculen polair of geladen zijn, lost water deze hydrofiele verbindingen gemakkelijk op. Water is echter een slecht oplosmiddel voor hydrofobe moleculen zoals lipiden., Niet-polaire moleculen ervaren hydrofobe interacties in water: het water verandert zijn waterstofbindingspatronen rond de hydrofobe moleculen om een kooi-achtige structuur te produceren die een clathraat wordt genoemd. Deze verandering in het waterstofbindingspatroon van het wateroplosmiddel zorgt ervoor dat de totale entropie van het systeem sterk afneemt, omdat de moleculen meer geordend worden dan in vloeibaar water. Thermodynamisch is zo ‘ n grote afname in entropie niet spontaan en zal het hydrofobe molecuul niet oplossen.