Hydrofoob en hydrofiel: welke binding maakt het verschil
Bij dit onderwerp leer je waarom een stof wel of niet in water oplost. Het antwoord ligt in de soorten bindingen tussen de moleculen. Dat komt vaak terug in examenvragen over eigenschappen van stoffen.
Stoffen mengen niet altijd goed met water. Dat hangt af van de bouw van de moleculen. Daarom gebruiken we de termen hydrofiel en hydrofoob.
Hydrofiel betekent waterminnend. Een hydrofiel deel van een molecuul trekt water aan. Hydrofoob betekent waterafstotend. Een hydrofoob deel mengt niet met water en zoekt liever een apolaire omgeving.
Het verschil zit in de bindingen. Tussen moleculen werken vanderwaalsbindingen, ook molecuulbindingen genoemd. Die zijn zwak. Een CH₃- of CH₂-groep gaat vooral vanderwaalsbindingen aan. Zulke groepen zijn daarom hydrofoob.
Een OH-groep kan een waterstofbrug vormen. Een waterstofbrug is sterker dan een vanderwaalsbinding. Een OH-groep kan dus waterstofbruggen maken met water. Daarom is een OH-groep hydrofiel. Hoe meer OH-groepen een molecuul heeft, hoe beter het in water oplost.
Soort zoekt soort. Hydrofobe delen zoeken hydrofobe delen. Hydrofiele delen zoeken water. Zo kun je in een examenvraag redeneren over oplossen, binden en hechten.
Onthoud
Hydrofiel betekent waterminnend en hydrofoob betekent waterafstotend.
CH- en CH₂-groepen gaan vooral vanderwaalsbindingen aan en zijn hydrofoob.
OH-groepen kunnen waterstofbruggen vormen en zijn hydrofiel.
Soort zoekt soort: hydrofobe delen binden aan hydrofobe delen.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Je moet uitleggen of de binnenzijde van de koker van cyclodextrine vooral OH-groepen of vooral CH-groepen bevat, als er een geurstofmolecuul gebonden is.
- 1
In de tekst en in figuur 3 staat dat het gebonden geurstofmolecuul hydrofoob is.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen denken dat alle bindingen met water even sterk zijn. Onthoud dat waterstofbruggen sterker zijn dan vanderwaalsbindingen.
Leerlingen noemen een molecuul hydrofiel zonder te kijken naar de groepen. Zoek de OH-groepen, want die kunnen waterstofbruggen vormen.
Leerlingen gebruiken hydrofiel en hydrofoob zonder de binding te noemen. Benoem altijd welke binding het verschil maakt.
Snel checken
Welke stof lost het best op in water?
Waarom mengt octaan slecht met water?