Hydrofiel en hydrofoob: welke bindingen bepalen het verschil
Hydrofiel en hydrofoob beschrijven hoe een stof zich tot water verhoudt. Het examen vraagt vaak om dit verschil te verklaren met de soorten bindingen tussen deeltjes.
Hydrofiel betekent dat een stof of deeltje goed mengt met water. Hydrofoob betekent dat het water afstoot en er niet mee mengt. Of een deeltje hydrofiel is, hangt af van de bindingen die het met water kan aangaan.
Water is een polair molecuul. Het vormt sterke waterstofbruggen met andere watermoleculen. Een deeltje dat ook waterstofbruggen kan vormen, past daarom goed tussen de watermoleculen. Dat geldt voor deeltjes met OH-groepen, NH-groepen of COOH-groepen. Een dipool-dipoolbinding werkt ook met water, maar die is zwakker dan een waterstofbrug.
Apolaire stoffen hebben alleen vanderwaalsbindingen, ook molecuulbinding genoemd. Die bindingen zijn zwak. Zo'n stof kan met water geen sterke bindingen aangaan. De watermoleculen blijven dan liever aan elkaar gebonden. Daardoor mengt de stof niet.
Let op: het hele molecuul telt mee. Een lange apolaire keten met één OH-groep blijft vaak grotendeels hydrofoob. Kijk dus naar alle groepen in het molecuul samen.
Onthoud
Hydrofiel betekent goed mengen met water, hydrofoob betekent water afstoten.
Waterstofbruggen geven de sterkste aantrekking tot water.
Dipool-dipoolbindingen zijn zwakker dan waterstofbruggen, maar trekken ook aan water.
Apolaire stoffen hebben alleen vanderwaalsbindingen en zijn daarom hydrofoob.
Bepaal de eigenschap uit alle groepen in het molecuul samen.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd is waarom polydopamine aan hydrofiele oppervlakken hecht. Het antwoord koppelt een groep in het molecuul aan een binding.
- 1
Polydopamine is stof R. In de vraag staat dat stof R hydrofiel is.
Veelgemaakte fouten
Noem bij 'polair' altijd ook de binding, zoals waterstofbrug of dipool-dipoolbinding.
Kijk niet alleen naar de koolstofketen, want OH-groepen maken een molecuul hydrofiel.
Zie een waterstofbrug als even sterk als een vanderwaalsbinding, want een waterstofbrug is veel sterker.
Snel checken
Een stof lost goed op in water. Welke binding tussen de stof en water is daarvoor het belangrijkst?
Welke stof is het meest hydrofoob?