Diferencia entre moléculas hidrófobas e hidrófilas
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Diferencia principal - Moléculas hidrófobas y hidrófilas
El agua es un solvente bien conocido para la disolución de la mayoría de los compuestos que conocemos. Pero todos los compuestos en la naturaleza no se mezclan con el agua. Las sustancias que pueden mezclarse con el agua se llaman sustancias hidrófilas; Las sustancias que no pueden mezclarse con el agua son sustancias hidrófobas conocidas. Esto sucede principalmente debido a la polaridad de las moléculas de agua. Los compuestos no polares no pueden disolverse en un disolvente polar. Aquí, debemos considerar el hecho de que "lo semejante se disuelve como". Los compuestos polares pueden disolverse en disolventes polares. Los compuestos no polares se disuelven en disolventes no polares. Por lo tanto, las sustancias hidrófilas deben ser polares para disolverse en agua. La principal diferencia entre las moléculas hidrófobas e hidrófilas es que Las moléculas hidrófobas no son polares, mientras que las moléculas hidrófilas son polares..
Áreas clave cubiertas
1. ¿Qué son las moléculas hidrófobas?
- Definición, propiedades y ejemplos
2. ¿Qué son las moléculas hidrófilas?
- Definición, propiedades y ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre las moléculas hidrófobas y las hidrófilas?
- Comparación de diferencias clave
Términos clave: hidrófilos, hidrófilos, hidrófobos, hidrófobos, no polares, polares, agua
¿Qué son las moléculas hidrófobas?
Las moléculas hidrófobas son moléculas que no se disuelven en el agua. Por lo tanto, estas moléculas repelen las moléculas de agua. Estas moléculas hidrófobas se llaman hidrófobos. La hidrofobicidad describe cuánta hidrófoba es una molécula..
Las moléculas hidrófobas son hidrófobas debido a su no polaridad; en otras palabras, las moléculas hidrófobas son no polares. Por lo tanto, las moléculas hidrófobas a menudo están compuestas por grupos de hidrocarburos de cadena larga que pueden hacer que una molécula no sea polar..
Figura 1: Hidrofóbico
Cuando las moléculas hidrófobas se agregan al agua, estas moléculas tienden a formar micelas, que se parecen a grumos, para tener un contacto mínimo con el agua. Sin embargo, la molécula de agua se organiza alrededor de estos grupos para formar una jaula. Cuando este grupo se está formando, los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se descomponen, haciendo espacio para el grupo. Esta es una reacción endotérmica ya que los enlaces químicos se descomponen. Además, la formación de grupos hace que la entropía del sistema disminuya..
Según las relaciones termodinámicas.,
ΔG = ΔH - TΔS
Donde ΔG es la energía libre de Gibbs
ΔH es el cambio en la entalpía
T es la temperatura
ΔS es el cambio en la entropía.
Cuando las moléculas hidrófobas se agregan al agua, ΔS disminuye. Por lo tanto, el valor de TΔS se reduce. Dado que es una reacción endotérmica, el ΔH es un valor positivo. Por lo tanto, el valor de ΔG debe ser un gran valor positivo. Un valor positivo de ΔG indica que la reacción no es espontánea. Por lo tanto, la disolución de moléculas hidrófobas en agua no es espontánea..
Las interacciones que ocurren entre las moléculas hidrófobas son interacciones de Van Der Waal, ya que son moléculas no polares. Estas interacciones reciben un nombre específico: interacciones hidrófobas. Los grupos presentes en el agua tienden a interactuar y mezclarse entre sí para minimizar aún más el contacto con el agua. El cambio en la entalpía de esta reacción es un valor positivo, ya que los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua que rodean los grupos se rompen. La entropía del sistema se incrementa ya que las jaulas en las que se encontraban los grupos se rompen para liberar hidrófobos. Cuando se considera el proceso general, el valor ΔG obtiene un valor negativo. Por lo tanto, la formación de los enlaces hidrófobos es espontánea..
¿Qué son las moléculas hidrófilas?
Las moléculas hidrófilas son moléculas que se pueden disolver en el agua. Es decir, las moléculas hidrófilas atraen moléculas de agua. El carácter hidrófilo de una molécula se puede describir como su hidrofilia. Las moléculas hidrófilas son moléculas polares. Las moléculas de agua son moléculas polares, que permiten que las moléculas polares se disuelvan en el agua. Estas moléculas hidrófilas se llaman hidrófilos.
Figura 1: Formación de micelas. Aquí, la parte hidrófila se dirige hacia el exterior porque la parte hidrófila atrae agua.
Las moléculas hidrófilas pueden formar enlaces químicos con moléculas de agua. Si estas moléculas hidrofílicas están compuestas por O-H, enlaces similares a N-H, pueden formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua y luego mezclarse con agua. Según las relaciones termodinámicas.,
ΔG = ΔH - TΔS
La entropía del sistema aumenta debido a la mezcla de moléculas hidrofílicas con agua y luego el cambio en la entropía ΔS es un valor positivo. Dado que se forman nuevos enlaces entre hidrófilos y moléculas de agua, esta mezcla es exotérmica. Entonces el cambio en la entalpía es un valor negativo. Por lo tanto, la energía libre de Gibbs es un valor negativo que indica que la mezcla es espontánea.
La hidrofilia de los hidrófilos decide qué tan bien estas moléculas se disolverán en el agua. La polaridad de las moléculas surge debido a las diferencias entre los valores de electronegatividad de los átomos en los enlaces químicos. Cuanto mayor es la diferencia, mayor es la polaridad; entonces, mayor es la hidrofilicidad.
Diferencia entre moléculas hidrófobas e hidrófilas
Definición
Hidrofóbico Moléculas: Las moléculas hidrófobas son moléculas que no se disuelven en el agua..
Moléculas hidrofílicas: Las moléculas hidrófilas son moléculas que se pueden disolver en el agua..
Otros nombres
Hidrofóbico Moléculas: Las moléculas hidrófobas se llaman hidrófobos..
Moléculas hidrofílicas: Las moléculas hidrófilas se llaman hidrófilos..
Interacción con el agua
Hidrofóbico Moléculas: Las moléculas hidrófobas repelen las moléculas de agua..
Moléculas hidrofílicas: Moléculas hidrofílicas atraen moléculas de agua..
Polaridad
Hidrofóbico Moléculas: Las moléculas hidrófobas son no polares..
Moléculas hidrofílicas: Las moléculas hidrófilas son polares..
Energía Libre de Gibbs
Hidrofóbico Moléculas: Cuando las moléculas hidrófobas se agregan al agua, la energía libre de Gibbs obtiene un valor positivo.
Moléculas hidrofílicas: Cuando las moléculas hidrófilas se agregan al agua, la energía libre de Gibbs obtiene un valor negativo.
Cambio en la entropía
Hidrofóbico Moléculas: Cuando las moléculas hidrófobas se agregan al agua, la entropía disminuye..
Moléculas hidrofílicas: Cuando las moléculas hidrófilas se agregan al agua, la entropía aumenta..
Tipo de reacción
Hidrofóbico Moléculas: Disolver moléculas hidrófobas en agua es una reacción endotérmica..
Moléculas hidrofílicas: Disolver moléculas hidrófilas en agua es una reacción exotérmica..
Conclusión
Las moléculas se pueden clasificar como moléculas hidrófobas o moléculas hidrófilas de acuerdo con la respuesta que estas moléculas muestran a las moléculas de agua. Las moléculas hidrófobas repelen las moléculas de agua. Las moléculas hidrófilas atraen moléculas de agua. Sin embargo, la diferencia clave entre las moléculas hidrófobas e hidrófilas es que las moléculas hidrófobas no son polares, mientras que las moléculas hidrófilas son polares..
Referencias:
1. "Hydrophilic: Definition & Interaction". Study.com, disponible aquí. Consultado el 20 de septiembre de 2017.
2. “Interacciones hidrófobas”. Química LibreTexts, Libretexts, 14 de mayo de 2017, disponible aquí. Consultado el 20 de septiembre de 2017.
Imagen de cortesía:
1. "Dew 2" Por Michael Apel - foto tomada por Michael Apel (CC BY 2.5) a través de Commons Wikimedia
2. “Micelle scheme-en” Por SuperManu - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
