Dlaczego tłuszcz jest niepolarny, a woda jest polarna?
W wodzie jest wiązanie $ \ ce {HO} $ i $ \ ce {O} $ jest bardziej ujemne, mamy $ \ text {dipole = charge} * \ text {distance} $
Cząsteczka tłuszczu jest podobna do $ \ ce {HOCCCCCC …} $ ale atomy węgla nie mają znaczenia, polaryzacja nadal wynosi $ {q * d} $, tak jak w cząsteczce wody, więc powinny mieć tę samą biegunowość.
Dlaczego więc ludzie mówią, że tłuszcz jest niepolarna cząsteczka?
Komentarze
- Witamy w chemii.SE! Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące zasad naszej społeczności, możesz odwiedzić centrum pomocy lub prezentację strony internetowej.
Odpowiedź
Polaryzacja pojedynczego wiązania może być rzeczywiście taka sama dla niektórych różnych cząsteczek. Jednak mówiąc o polarności cząsteczek, należy wziąć pod uwagę całą cząsteczkę, ponieważ właściwości makro są podyktowane ed by wszystkie części cząsteczki.
Odnośnie kwasów tłuszczowych: „głowa” taka cząsteczka jest rzeczywiście polarna, co w określonych przypadkach oznacza, że interakcje i reaktywność będą podobne do cząsteczek polarnych. Efekt ten występuje jednak tylko w głowie cząsteczki. Kwasy tłuszczowe jako całość są nadal uważane za niepolarne, ponieważ tego typu cząsteczki nie zostaną rozpuszczone w wodzie. Należy pamiętać, że głównym powodem tego nie jest interakcja wody z kwasem tłuszczowym. Kwas tłuszczowy współdziała z wodą tak samo „szczęśliwie”, jak z innymi łańcuchami kwasów tłuszczowych. Z drugiej strony woda nie „chce” wchodzić w interakcje z kwasami tłuszczowymi, ponieważ będzie musiała przestawić się wokół cząsteczki kwasu tłuszczowego, aby zapewnić taką samą liczbę wiązań wodorowych. Jest to koszt entropii, który sprawia, że całkowita zmiana energii swobodnej Gibbsa jest niekorzystna.
W rezultacie cząsteczki wody nie przestawiają wiązań wodorowych z innymi cząsteczkami wody, a kwasy tłuszczowe oddziałują ze sobą. W związku z tym, woda nie jest skłonna do przestawiania wiązań wodorowych, kwasy tłuszczowe są uważane za niepolarne.
Mam nadzieję, że to pomogło i jeśli przyzwyczaiłem się do dużej ilości terminologii lub żargonu, proszę o informację! / p>
Komentarze
- " Woda z drugiej strony nie ' chcą ' wchodzić w interakcje z kwasami tłuszczowymi, ponieważ nie mogą tworzyć prawie tylu wiązań wodorowych, jak z innymi cząsteczkami wody. " – prawdopodobnie tak nie jest; większość związków hydrofobowych ma korzystną entalpię roztworu, ale niekorzystną entropię roztworu prawdopodobnie z powodu wysoce uporządkowanej struktury wody wokół solwatowanego łańcucha węglowodorowego.
- Masz rację w tym sensie, że dla wielu małych jednostek niepolarnych entalpia jest nadal korzystny. Przepraszam za wybranie tego skrótu. W tym przypadku entropia jest przyczyną niekorzystnej całkowitej energii swobodnej Gibbsa. Czy chciałbyś zobaczyć na tym zmianę, podającą powód, dla którego ' chęć ' do interakcji jest efektem entropii? Co więcej, chciałbym dodać, że dotyczy to małych cząsteczek. W konsultowanej przeze mnie literaturze omówiono przykładowy przypadek neopentanu. Mogę sobie wyobrazić, a nie mam liczb, aby to potwierdzić, że w przypadku długich kwasów tłuszczowych to nadal nie jest aktualne.
- Efekt hydrofobowy jest naprawdę złożony i większość wyjaśnień jest trudnych do przypuszczeń. W przypadku kwasu tłuszczowego o długim łańcuchu spodziewałbym się dodatniej entalpii roztworu; na przykład z tego artykułu : " Innymi słowy, duża dodatnia entalpia mieszania niepolarnej substancji rozpuszczonej z wodą zostało skompensowane dużą ujemną entalpią tworzenia się góry lodowej, co skutkowało wyższą rozpuszczalnością niż w przypadku zwykłego roztworu. To wyjaśnienie powinno mieć zastosowanie do rozpuszczania kwasu tłuszczowego w wodzie o temperaturze poniżej 150 stopni C. "
- " Tworzenie się góry lodowej " odnosi się po prostu do reorganizacji sieci wiązań wodorowych do bardziej uporządkowanego stanu.
- OK, więc w artykule podano liczby, które zrobiłem nie miał (lub szukał). Więc poniżej 150 stopni Celsjusza. Powiedziałbym, że wszystko jasne. Dzięki za sprawdzenie tego. Jeśli chodzi o to pytanie, mogę sobie wyobrazić, że jest to trochę za bardzo zagłębiające się w temat, chociaż oczywiście najlepiej jest mieć właściwe, pełne wyjaśnienie, a nie niepełne. ' Zmienię swoją odpowiedź.
Odpowiedź
Chociaż nie ma nic złego w odpowiedzi @eljee, istnieje bardziej oczywisty powód, dla którego tłuszcze nie są tak polarne, jak zakładasz.
Tłuszcze są a nie długołańcuchowymi alkoholami: są to estry triglicerydowe długołańcuchowych kwasów karboksylowych. Tak więc, zamiast być zakończone przez stosunkowo polarny kwas karboksylowy lub grupę alkoholową, są zakończone względnie niepolarną grupą estrową glicerolu. Dopiero po zmydleniu (który rozbija wolne kwasy z estru), stają się one bardziej schizofrenicznymi kwasami o długim łańcuchu, które działają jako środki powierzchniowo czynne, ponieważ jeden koniec cząsteczki jest wystarczająco polarny, aby lubić wodę, podczas gdy drugi jest na tyle tłusty, że preferuje oleisty, nie- środowiska polarne. Stąd mydło!
Strona wikipedia dobrze to podsumowuje.