Гидрофильными соединениями являются многие необходимые человеку вещества. Одни растворяются в воде, другие нерастворимые. Выясним, как выполнить задание: «Какие вещества называют гидрофильными? Гидрофобными? Приведите примеры».
Деление веществ на группы по отношению к воде
Гидрофильность, наряду с гидрофобностью, относится к отдельным молекулам, их группам, атомам, ионам. Также этими свойствами характеризуют твердые тела. Обе группы веществ имеют важное значение в природе и хозяйственной деятельности. Изучение гидрофильности и гидрофобности веществ в составе клетки — предмет изучения биохимии.
Группы соединений по отношению к воде:
- Гидрофильными соединениями являются вещества, «любящие воду». Название произошло от греч. слов «гидро», что означает «вода», и «филео» — «любить».
- Гидрофобные соединения — «боящиеся воды» («фобос» — в переводе означает «боязнь»).
Клетки содержат несколько тысяч веществ, участвующих в биохимических реакциях. Многие из них могут протекать только в водных растворах. Поэтому растворимость играет важную роль в осуществлении всех биохимических процессов.
Гидрофильные соединения
Вода — универсальный растворитель, участник и среда для протекания химических реакций в клетках. Легко взаимодействуют с молекулами воды полярные атомы, молекулы, ионы. Поэтому они получили название «гидрофильные». К ним относятся многие минеральные и органические соединения.
Гидрофильными веществами являются:
- многие минеральные соли и кислоты;
- низшие карбоновые кислоты;
- моносахариды;
- аминокислоты;
- низшие спирты.
Молекула воды является диполем: на атоме кислорода сосредоточен отрицательный, на атомах водорода — положительный заряд. В гидрофильных частицах тоже есть противоположно заряженные участки. Частицы таких соединений обладают высокой энергией притяжения к молекулам Н2О. Вода создает гидратную оболочку, окружающую высокомолекулярные соединения (белки, полисахариды). Гидрофильность веществ проявляется в интенсивном взаимодействии, высокой смачиваемости и способности хорошо впитывать воду.
Гидрофобные соединения
Углеводороды, нуклеиновые кислоты, некоторые белки, уголь, сажа, сера хорошо растворимы в органических растворителях, например, в эфире. Легко определить, какие из перечисленных веществ являются гидрофобными. Это соединения, которые не растворяются в воде (полярном растворителе).
Примеры гидрофобных веществ:
- животный жир, растительное масло и другие липиды;
- высшие карбоновые кислоты;
- нуклеиновые кислоты;
- большинство белков;
- полисахариды.
Энергия притяжения многих белков, липидов, полисахаридов, нуклеиновых кислот к молекулам воды меньше энергии водородных связей Н2О. Из представленных соединений гидрофобными являются преимущественно высокомолекулярные вещества. Они не взаимодействуют с водой, но в небольших количествах адсорбируют ее. Поэтому абсолютно гидрофобных веществ не бывает.
Смотри также:
Как вы считаете, материал был полезен?