Miksi rasva on ei-polaarinen, kun vesi on napaista?
Vedessä on $ \ ce {HO} $ -sidos ja $ \ ce {O} $ on negatiivisempi, meillä on $ \ text {dipole = charge} * \ text {distance} $
Rasvamolekyyli on kuin $ \ ce {HOCCCCCC …} $, mutta hiiliatomeilla ei ole väliä, napaisuus on edelleen $ {q * d} $, kuten vesimolekyylissä, joten niillä tulisi olla sama polaarisuus.
Miksi ihmiset sanovat, että rasva on ei-napainen molekyyli?
Kommentit
- Tervetuloa chemistry.SE-sivustoon! Jos sinulla on kysyttävää yhteisönne käytännöistä, voit käydä osoitteessa ohjekeskus tai käy -kiertue verkkosivustolla.
vastaus
Yksittäisen sidoksen napaisuus saattaa todellakin olla sama joillekin eri molekyyleille. Kun puhutaan molekyylien polaarisuudesta, koko molekyyli tulisi ottaa huomioon, koska makro-ominaisuudet ovat saneluita toimittanut kaikki molekyylin osat.
Rasvahappojen osalta: tällainen molekyyli on todellakin polaarinen, ja erityistapauksissa tämä tarkoittaa, että vuorovaikutukset ja reaktiivisuus ovat kuin polaarisia molekyylejä. Tämä vaikutus sisältyy kuitenkin vain molekyylin päähän. Rasvahappoja kokonaisuutena pidetään edelleen polaarisina, koska tämän tyyppisiä molekyylejä ei liukene veteen. Huomaa, että tärkein syy tähän ei johdu veden ja rasvahapon vuorovaikutuksesta. Rasvahappo on yhtä ”onnellinen” vuorovaikutuksessa veden kanssa kuin muiden rasvahappoketjujen kanssa. Vesi toisaalta ei ”halua” olla vuorovaikutuksessa rasvahappojen kanssa, koska sen on järjestyttävä uudelleen rasvahappomolekyylin ympärille, jotta varmistetaan sama määrä vetysidoksia. Tämä on entooppinen kustannus, joka tekee Gibbsin vapaan energian kokonaismuutoksesta epäedullisen.
Tuloksena on, että vesimolekyylit eivät järjestä vetysidoksia uudelleen muiden vesimolekyylien kanssa ja rasvahapot ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Tämän vaikutuksen vuoksi vesi, joka ei halua järjestää vetysidoksia uudelleen, rasvahappoja pidetään ei-polaarisina.
Toivottavasti tämä on auttanut, ja jos olen tottunut paljon terminologiaan tai ammattikieleen, ilmoita siitä minulle!
Kommentit
- " Vesi ei toisaalta ' haluavat ' olevan vuorovaikutuksessa rasvahappojen kanssa, koska se ei voi muodostaa melkein yhtä monta vetysidosta kuin muiden vesimolekyylien kanssa. " – tämä ei todennäköisesti ole asia; useimmilla hydrofobisilla yhdisteillä on suotuisa liuoksen entalpia, mutta epäedullinen liuoksen entroopia johtuu oletettavasti korkeasti järjestyneestä vesirakenteesta solvatoituneen hiilivetyketjun ympärillä. on edelleen suotuisa. Anteeksi, että valitsit pikakuvakkeen. Tässä tapauksessa entropia on syy siihen, että koko Gibbsin vapaa energia on epäsuotuisa. Haluatko nähdä muokkauksen siinä, että ' ei halua ' olla vuorovaikutuksessa, on entropinen vaikutus? Lisäksi haluaisin lisätä, että tämä pätee pieniin molekyyleihin. Tutkimassani kirjallisuudessa keskusteltiin esimerkistä neopentaanista. Voisin kuvitella, ja minulla ei ole numeroita, jotka tukisivat tätä, että pitkien rasvahappojen kohdalla tämä ei edelleenkään pidä paikkaansa.
- Hydrofobinen vaikutus on todella monimutkainen ja useimmat selitykset ovat raskaita. Pitkäketjuiselle rasvahapolle odotan positiivista liuoksen entalpiaa; esimerkiksi tästä artikkelista : " Toisin sanoen suuri positiivinen entalpia ei-polaarisen liuenneen aineen sekoittumisesta vedellä kompensoitiin suurella negatiivisella jäävuoren muodostumisen entalpialla, joka johti korkeampaan liukoisuuteen kuin tavallinen liuos. Tämän selityksen tulisi soveltua rasvahapon liukenemiseen veteen alle 150 asteen lämpötilassa. "
- " Jäävuoren muodostuminen " viittaa vain vetysidosverkon uudelleenorganisointiin järjestettyyn tilaan.
- Okei, joten artikkelissa ilmoitetaan tekemäni numerot ei ole (tai etsinyt). Joten alle 150 astetta. Selvä sanoisin. Kiitos kun etsit sitä. Kysymyksen osalta voin kuvitella, että tämä on hieman syvälle aiheeseen, vaikka on tietenkin parasta saada oikea, täydellinen selitys epätäydellisen sijasta. Teen ' muokkauksen vastaukseeni.
Vastaa
Vaikka @eljee -vastauksessa ei ole mitään vikaa, on selvempi syy siihen, miksi rasvat eivät ole yhtä napaisia kuin oletat.
Rasvat ovat ei pitkäketjuisia alkoholeja: ne ovat pitkäketjuisten karboksyylihappojen triglyseridiestereitä. Joten sen sijaan, että ne päätettäisiin suhteellisen polaarisella karboksyylihappo- tai alkoholiryhmällä, ne päättyy suhteellisen ei-polaarisella glyseroliesteriryhmällä. Vasta saippuoituna (joka rikkoo esterin vapaat hapot) niistä tulee skitsofreenisempiä pitkäketjuisia happoja, jotka toimivat pinta-aktiivisina aineina, koska molekyylin toinen pää on tarpeeksi polaarinen pitämään vettä, kun taas toinen on tarpeeksi rasvainen mieluummin öljyisiä, napa-ympäristöissä. Siksi saippua!
wikipedia -sivu tiivistää tämän hyvin.