Verschil tussen hydrofiel en hydrofoob

Hydrofiel versus hydrofoob

Oplosmiddelen, mengsels, verbindingen en deeltjes zijn slechts enkele van de componenten van het leven van een chemicus. Onderzoek naar het observeren van molecuulgedrag in een bepaalde staat of omgeving lijkt misschien een van de meest hersendragende klussen voor mensen met weinig achtergrond in de chemie en aanverwante wetenschappen, maar deze zijn zeer nuttig bij het bedenken van de nieuwste producten en ontwikkelingen in verschillende industrieën.

Chemici, biologen en andere individuen die een carrière op het gebied van de wetenschap nastreven, beginnen hun carrière door de nodige training te krijgen van universiteiten en hogescholen. Wanneer zij besluiten een carrière te hebben gerelateerd aan biochemie, begint hun opleiding met lessen die hen een dieper inzicht geven in moleculaire activiteiten en gedrag.

Dat gezegd hebbende, is het veilig om te veronderstellen dat de basiscursussen aangeboden tijdens hun eerste jaar van de universiteit een evaluatie van de hydrofobe en hydrofiele aard van moleculen en andere deeltjes omvatten.

Het woord "hydro-" betekent "water". Het bestuderen van hydrofobe en hydrofiele moleculen heeft dus betrekking op de oplosbaarheid en andere eigenschappen van deeltjes als ze in wisselwerking staan ​​met water. De term "-obisch", afkomstig van "fobie", zou zich vertalen in "bang voor (water)." Hydrofobe moleculen en deeltjes kunnen daarom worden gedefinieerd als die niet vermengen met water - ze stoten het af. Aan de andere kant zijn hydrofiele moleculen die goed interageren met H2O.

Met andere woorden, het onderscheid tussen hydrofobe en hydrofiele moleculen wordt getrokken door het respecteren van de afstoting van water en hydrofiele moleculen door de hydrofobe deeltjes in water.

In een laboratoriumexperiment, bijvoorbeeld, kan men waarnemen dat er bepaalde oplosbare stoffen zijn die oplossen in water en andere oplosmiddelen die dat niet doen. Gebroken en poedervormige make-up kan bijvoorbeeld oplossen in een glas vol olie, maar niet in een glas water. Zout daarentegen wordt gemakkelijk door water opgenomen, maar lost het misschien niet op in olie.

Verpletterde en verpoederde make-up kan daarom worden gezien als hydrofobe deeltjes. Ondertussen kunnen studenten tot de conclusie komen dat de moleculen van zout hydrofiel zijn. Zout kan een sterke affiniteit houden met water, dat het kan absorberen en oplossen. Aan de andere kant bevat de op olie gebaseerde make-up moleculen die afstoten en weigeren te combineren met de moleculen van water.

Afgezien van laboratoriumexperimenten, wordt dit moleculaire gedrag met betrekking tot de hydrofobe en hydrofiele aard ook waargenomen wanneer biologen kijken naar de permeabiliteit van celmembranen. Merk op dat verschillende deeltjes de cel kunnen binnenkomen en verlaten door het membraan, dat is gemaakt van lipide dubbellagen en eiwitten.

Wanneer de deeltjes hydrofoob zijn, treedt een eenvoudige passieve diffusie op, wat betekent dat het molecuul geen energie-inspanning nodig heeft om de cel binnen te komen of te verlaten. Dit komt omdat het celmembraan wordt geleverd met hydrofobe componenten die overeenkomen met de moleculen.

Aan de andere kant kunnen hydrofiele deeltjes eiwitdragers nodig hebben voor gefaciliteerde diffusie. Dit komt omdat de componenten van de moleculen die van het celmembraan verwerpen.

Voor een beter begrip hiervan, stel je een glas water en een glas bakolie voor. Wanneer water wordt toegevoegd aan de olie, is er afstoting tussen de moleculen. Maar wanneer men water in water en olie in olie giet, zal er geen reactie worden waargenomen.

Organische chemie biedt een verklaring voor dit fenomeen. Merk op dat water polaire moleculen bevat; het volgt dus dat polaire stoffen en deeltjes worden geabsorbeerd of aangetrokken door H2O. Het is bekend dat hydrofiele moleculen polair en ionisch zijn - ze hebben positieve en negatieve ladingen, die watermoleculen kunnen aantrekken. Omgekeerd is bekend dat hydrofobe deeltjes niet-polair zijn.

Samenvatting:

1. Hydrofiel betekent water houden; hydrofoob betekent bestand tegen water.
2. Hydrofiele moleculen worden geabsorbeerd of opgelost in water, terwijl hydrofobe moleculen alleen oplossen in stoffen op oliebasis.
3. Hydrofiele moleculen vereisen gefaciliteerde diffusie, terwijl hydrofobe moleculen geschikt zijn voor passieve diffusie in cellulaire activiteiten.
4. Hydrofiele moleculen zijn polair en ionisch; hydrofobe moleculen zijn niet-polair.