1. Polaridad:
* agua (h₂o): Las moléculas de agua son polares. El átomo de oxígeno es más electronegativo que los átomos de hidrógeno, creando una carga negativa parcial en el oxígeno y las cargas positivas parciales en los hidrógenos. Esto forma un momento dipolo, haciendo que el agua sea una molécula polar.
* moléculas no polares: Las moléculas no polares tienen una distribución uniforme de electrones, lo que no resulta en una separación de carga significativa ni un momento dipolar.
2. Fuerzas intermoleculares:
* agua: Las moléculas de agua forman fuertes enlaces de hidrógeno entre sí debido a su polaridad. Estos enlaces de hidrógeno son responsables del alto punto de ebullición del agua y la tensión superficial.
* moléculas no polares: Las moléculas no polares experimentan principalmente fuerzas de dispersión de Londres débiles, que son interacciones temporales y fugaces debido a fluctuaciones temporales en la distribución de electrones.
3. Efecto hidrofóbico:
* Preferencia de agua por sí misma: Las moléculas de agua interactúan fuertemente entre sí a través de enlaces de hidrógeno, formando una red altamente cohesiva. Prefieren asociarse con otras moléculas de agua en lugar de con moléculas no polares.
* Exclusión de moléculas no polares: Cuando las moléculas no polares se introducen en agua, interrumpen la red de enlace de hidrógeno. Para minimizar esta interrupción, las moléculas de agua "empujan" las moléculas no polares, formando grupos o agregados separados. Este fenómeno se conoce como el efecto hidrofóbico .
En esencia, la fuerte red de unión de hidrógeno en el agua hace que sea enérgicamente desfavorable que las moléculas no polares se disuelvan en ella. Se repelen debido a la interrupción que causan a la estructura cohesiva del agua.
Consecuencias:
* Aceite y agua: El aceite es una sustancia no polar y, por lo tanto, no se mezcla con el agua.
* Membranas celulares: Las membranas celulares están compuestas de bicapas de fosfolípidos, con colas hidrófobas que miran hacia adentro e cabezas hidrofílicas hacia afuera. Esta estructura crea una barrera que evita que las moléculas solubles en agua ingresen fácilmente a la célula.
* plegamiento de proteínas: El efecto hidrofóbico juega un papel crucial en el plegamiento de proteínas, lo que lleva a los aminoácidos no polares al interior de la proteína, mientras que los aminoácidos polares están expuestos al entorno acuoso.
