Очевидно, что благодаря взаимодействию между А и В в непосредственном контакте с углеводородными молекулами остается меньше молекул воды. В результате степень упорядочения системы гидрофобными молекулами снизится, а энтропия системы возрастет (Δ5>0). Хотя нарушение структуры гидрат ных оболочек вокруг А и В требует затраты некоторого количества тепловой энергии (АЯ>0), при ассоциации А с В свободная энергия уменьшается (AG<0). Следовательно, ассоциация аполярных молекул или аполярных групп больших молекул в воде, сопровождающаяся уменьшением числа молекул воды в гидратных оболочках, энергетически выгодна. Описанное явление известно под названием гидрофобного
|
взаимодействия. В этом выражении отражена термодинамическая невыгодность непосредственного контакта между гидрофобными и гидрофильными группами (например, между алкильными боковыми цепями в молекулах белков и молекулами воды). Такие взаимодействия в системе сводятся к минимуму, если гидрофобные группы объединяются в ассоциаты*.
Для иллюстрации эффективности гидрофобных взаимодействий можно сравнить термодинамические параметры растворения типичного аполярн-ого углеводорода метана в циклогекса не (аполярном неассоциированном растворителе) и в воде (полярном, сильно самоассоциированном растворителе); см. табл. 2.7 [225].
Неблагоприятное изменение энергии Гиббса (AG°s >0) в процессе растворения метана в воде обусловлено большим отрицательным изменением энтропии (AS°s<cO), которое намного превосходит выгодный вклад изменения энтальпии (ΔH°S<L <0). Отрицательные энтальпию и энтропию переноса метана из циклогексановой среды в водную можно интерпретировать как результат увеличения числа водородных связей типа Н20—Н20 в сольватной оболочке, окружающей находящуюся в растворе аполярную молекулу. Это явление также называют гидрофобным эффектом [220].
Существование гидрофобного эффекта впервые постулировали Франк и Эванс в 1945 г. Они писали: «Обнаруженные аномалии в поведении растворенных в воде неполярных веществ наводят на мысль о> том, что вокруг молекул таких веществ вода образует как бы замороженные оболочки или микроскопические айсберги. Здесь под выражением «айсберг» имеется в виду микроскопическая область вокруг молекулы растворенного вещества, в которой молекулы воды связаны друг с другом, образуя некую квазитвердую структуру» [226].
В принципе такие взаимодействия должны проявляться и в других подобных воде растворителях, поэтому позднее был предложен более общий термин сольвофобные взаимодействия [80]. Действительно, аналогичное поведение было обнаружено и в случае таких напоминающих воду и способных к самоассоциации растворителей, как этанол [81], глицерин [82], нитрат этиламмония [227] и некоторые полярные растворители-НДВС £228].
|
|
|
АКЦИИ, ПРЕДЛОЖЕНИЯ |
|
Доставка бесплатно! |
Компания «Плазма» предлагает всем новым клиентам бесплатную доставку первого заказа! |
|
| |
НОВОСТИ |
|
15-06-09 |
ООО "ПЛАЗМА" рада сообщить, что с 15 июня 2009 года, появляется новый отдел, теперь мы готовы предоставлять промышленных альпинистов, для работ любой сложности (окраска, мойка, ремонт, реставрация). Все альпинисты имеют соответствующие лицензии. Цены дешевле средних. Звоните, будем рады помочь. |
|
01-06-09 |
ООО "ПЛАЗМА" успешно завершила поставку лакокрасочных материалов для ОАО "РЖД".
Ждем подписания следующего контракта. |
архив новостей...
|
|