Hydrofilowe i hydrofobowe

Hydrofilowe a hydrofobowe

Rozpuszczalniki, mieszaniny, związki i cząsteczki to tylko niektóre elementy życia chemika. Badania obejmujące zachowanie cząsteczek w danym stanie lub środowisku mogą wydawać się jedną z najbardziej pracochłonnych prac dla osób z niewielkim doświadczeniem w chemii i naukach pokrewnych, ale są one bardzo pomocne w opracowywaniu najnowszych produktów i opracowań w różnych branżach.

Chemicy, biolodzy i inne osoby, które kontynuują karierę w dziedzinie nauki, rozpoczynają swoją karierę, przechodząc niezbędne szkolenia z uniwersytetów i szkół wyższych. Kiedy decydują się na karierę związaną z biochemią, ich edukacja rozpoczyna się od lekcji, które dają im głębsze zrozumienie aktywności molekularnej i zachowania.

Biorąc to pod uwagę, można bezpiecznie założyć, że podstawowe kursy oferowane podczas pierwszego roku studiów obejmują ocenę hydrofobowej i hydrofilowej natury cząsteczek i innych cząstek.

Słowo "hydro-" oznacza "wodę". W związku z tym badanie hydrofobowych i hydrofilowych cząsteczek dotyczy rozpuszczalności i innych właściwości cząstek podczas ich oddziaływania z wodą. Termin "fobiczny", wywodzący się z "fobii", przełożyłby się na "strach przed (wodą)". Cząsteczki hydrofobowe i cząstki można zatem zdefiniować jako te, które nie mieszają się z wodą - odpychają je. Z drugiej strony, cząsteczki hydrofilowe to takie, które dobrze oddziałują z H2O.

Innymi słowy, rozróżnienie między cząsteczkami hydrofobowymi i hydrofilowymi polega na zachowaniu hydrofobowych cząsteczek "odpychających" przyciąganie wody i cząsteczek hydrofilowych do wody.

Na przykład w eksperymencie laboratoryjnym można zauważyć, że istnieją szczególne rozpuszczalne substancje rozpuszczające się w wodzie, i inne, które tego nie robią. Na przykład zmiażdżony i sproszkowany makijaż może rozpuścić się w szklance pełnej oleju jadalnego, ale nie w szklance pełnej wody. Sól z drugiej strony jest łatwo absorbowana przez wodę, ale może nie rozpuszczać się w oleju.

Rozmyty i sproszkowany makijaż można zatem postrzegać jako cząstki hydrofobowe. Tymczasem studenci mogą dojść do wniosku, że cząsteczki soli są hydrofilowe. Sól może utrzymywać silne powinowactwo w wodzie, który może je wchłonąć i rozpuścić. Z drugiej strony, makijaż na bazie oleju zawiera cząsteczki, które odpychają i odmawiają łączenia się z cząsteczkami wody.

Oprócz eksperymentów laboratoryjnych, to zachowanie molekularne w odniesieniu do natury hydrofobowej i hydrofilowej obserwuje się także, gdy biologowie patrzą na przepuszczalność błon komórkowych. Zauważ, że kilka cząstek może dostać się do komórki i wyjść z niej przez membranę, która składa się z dwuwarstw lipidowych i białek.

Kiedy cząstki są hydrofobowe, pojawia się prosta dyfuzja biernas że cząsteczka nie potrzebuje wysiłku, aby wejść lub wyjść z komórki. Dzieje się tak dlatego, że membrana komórkowa zawiera składniki hydrofobowe, które pasują do cząsteczek.

Z drugiej strony, cząstki hydrofilowe mogą potrzebować nośników białek do łatwiejszej dyfuzji. Dzieje się tak dlatego, że składniki molekuł odrzucają te z błony komórkowej.

Aby uzyskać lepsze zrozumienie tego, wyobraź sobie szklankę wody i szklankę oleju jadalnego. Po dodaniu wody do oleju następuje odpychanie pomiędzy cząsteczkami. Ale gdy wlejemy wodę i olej do oleju, reakcja nie będzie widoczna.

Chemia organiczna stanowi wyjaśnienie tego zjawiska. Zwróć uwagę, że woda zawiera cząsteczki polarne; wynika stąd, że polarne substancje i cząsteczki zostają wchłonięte lub przyciągnięte przez H2O. Wiadomo, że cząsteczki hydrofilowe są polarne i jonowe - mają ładunki dodatnie i ujemne, które mogą przyciągać cząsteczki wody. Odwrotnie, cząstki hydrofobowe są znane jako niepolarne.

Streszczenie:

1. Hydrofilowy oznacza kochający wodę; hydrofobowy oznacza odporny na wodę. 2. Cząsteczki hydrofilowe wchłaniają się lub rozpuszczają w wodzie, podczas gdy cząsteczki hydrofobowe rozpuszczają się tylko w substancjach na bazie oleju. 3. Cząsteczki hydrofilowe wymagają ułatwionej dyfuzji, podczas gdy cząsteczki hydrofobowe są odpowiednie do dyfuzji biernej w aktywności komórkowej. 4. Cząsteczki hydrofilowe są polarne i jonowe; cząsteczki hydrofobowe są niepolarne.