Oplosbaarheid en mengbaarheid van moleculaire stoffen
Stoffen lossen op in of mengen met elkaar als hun moleculen op elkaar lijken. In deze les leer je met polair, apolair, hydrofiel en hydrofoob verschillen in oplosbaarheid verklaren, zoals in de examenvragen over PLGA en het Merox-proces.
Een molecuul is polair als er een duidelijke plus- en minpool is. Dat gebeurt als de elektronen ongelijk verdeeld zijn over de atomen, bijvoorbeeld bij een OH-groep. Een molecuul is apolair als de lading gelijkmatig verdeeld is, zoals bij koolwaterstoffen.
Water is polair. Polaire stoffen mengen goed met polaire stoffen. Apolaire stoffen mengen goed met apolaire stoffen. Polair en apolair mengen slecht. Zo lost suiker goed op in water, maar olie lost er niet in op.
De begrippen hydrofiel en hydrofoob gebruik je ook. Hydrofiel betekent waterliefhebbend. Een hydrofiele stof lost goed op in water en is meestal polair. Hydrofoob betekent waterafstotend. Een hydrofobe stof lost slecht op in water en is meestal apolair.
Een molecuul kan een polair deel en een apolair deel hebben. Dan hangt de oplosbaarheid af van het deel dat past bij het oplosmiddel.
Kijk dus altijd eerst naar de bouw van de moleculen. Vergelijk daarna de polariteit van de stof met die van het oplosmiddel.
Onthoud
Polaire stoffen lossen goed op in polaire oplosmiddelen zoals water.
Apolaire stoffen lossen goed op in apolaire oplosmiddelen.
Polair en apolair mengen slecht, en daardoor ontstaan vaak twee lagen.
Hydrofiel betekent waterliefhebbend en hydrofoob betekent waterafstotend.
Een polaire groep zoals OH maakt een molecuul beter oplosbaar in water.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd wordt of de EE relatief hoog of relatief laag is bij een geneesmiddel met een hoge wateroplosbaarheid. Het oplosmiddel verandert niet.
- 1
In stap 2 wordt het mengsel in warm water geïnjecteerd, en het geneesmiddel lost daar goed in op.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen denken dat elke stof met H-atomen goed oplost in water. Kijk liever of er een polaire groep zoals OH in het molecuul zit.
Leerlingen verwarren polair met geladen. Een polair molecuul is niet geladen, maar de ladingen zijn ongelijk verdeeld, dus gebruik de verdeling van de ladingen als uitleg.
Leerlingen zeggen dat een stof oplost omdat hij hydrofoob is. Hydrofoob betekent juist waterafstotend, dus zo'n stof lost slecht op in water.
Snel checken
Welke stof lost het beste op in water?
Waarom mengt olie niet met water?