Τι κάνει τα σωματίδια υδρόφοβα;
υδρόφοβη:"Φόλεις νερού"
Τα υδρόφοβα σωματίδια είναι αυτά που δεν αναμιγνύονται εύκολα με νερό . Αυτό οφείλεται σε θεμελιώδη διαφορά στις χημικές τους ιδιότητες:
* πολικότητα: Τα μόρια νερού είναι Polar . Αυτό σημαίνει ότι έχουν ένα ελαφρώς θετικό τέλος και ένα ελαφρώς αρνητικό τέλος λόγω της ανομοιόμορφης κατανομής των ηλεκτρονίων. Αυτή η πολικότητα επιτρέπει στα μόρια του νερού να σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους.
* Μη πολική: Τα υδρόφοβα σωματίδια, από την άλλη πλευρά, είναι nonpolar . Δεν έχουν σημαντικό διαχωρισμό του φορτίου.
Το ζήτημα της αλληλεπίδρασης:
Λόγω αυτής της διαφοράς στην πολικότητα, τα υδρόφοβα σωματίδια αγωνίζονται να σχηματίσουν ισχυρές αλληλεπιδράσεις με μόρια νερού. Εδώ είναι γιατί:
* αδύναμες αλληλεπιδράσεις: Οι αδύναμες δυνάμεις van der Waals μεταξύ μη πολικών μορίων και πολικών μορίων νερού είναι πολύ ασθενέστερα από τα ισχυρά μόρια νερού υδρογόνου σχηματίζονται μεταξύ τους.
* εντροπία: Τα μόρια του νερού που περιβάλλουν ένα υδρόφοβο σωματίδιο αναγκάζονται να σχηματίσουν μια δομημένη, διατεταγμένη διάταξη γύρω από το σωματίδιο. Αυτό είναι ενεργά δυσμενές επειδή μειώνει την εντροπία (διαταραχή) των μορίων νερού.
Το αποτέλεσμα:
Για να ελαχιστοποιηθεί αυτές οι δυσμενείς αλληλεπιδράσεις, τα υδρόφοβα σωματίδια θα:
* Συγκέντρωση μαζί: Θα προσπαθήσουν να παραμείνουν κοντά ο ένας στον άλλο, πιέζοντας τα μόρια του νερού από το δρόμο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το πετρέλαιο (υδρόφοβη) σχηματίζει σταγονίδια στο νερό.
* Αποφύγετε το νερό: Θα προσπαθήσουν να ελαχιστοποιήσουν την επαφή τους με το νερό, αναζητώντας μη υδατικά περιβάλλοντα.
Παραδείγματα υδρόφοβων σωματιδίων:
* λίπη και έλαια: Αυτά αποτελούνται από μακρές αλυσίδες υδρογονανθράκων που είναι μη πολικές.
* Κουρώ: Παρόμοια με τα λίπη, τα κεριά περιέχουν μακρές αλυσίδες υδρογονανθράκων.
* Ορισμένα πολυμερή: Ορισμένα πολυμερή, όπως το Teflon, έχουν σχεδιαστεί για να είναι πολύ υδρόφοβα.
Key Takeaways:
* Η υδροφοβικότητα είναι συνέπεια της έλλειψης πολικότητας σε ένα σωματίδιο.
* Τα υδρόφοβα σωματίδια δεν αναμειγνύονται καλά με νερό λόγω των ασθενών αλληλεπιδράσεων και των επιδράσεων της εντροπίας.
* Θα προσπαθήσουν να ελαχιστοποιήσουν την επαφή τους με το νερό και να συγκεντρωθούν μαζί.
