17+ voorbeelden van hydrofiele moleculen: feiten die u moet weten

by

Een hydrofiel molecuul is een molecuul waarvan de interactie met water en een polair molecuul thermodynamisch gunstig is. Laten we eens kijken naar de voorbeelden van hydrofiele moleculen.

De voorbeelden van hydrofiele moleculen worden hieronder vermeld-

  1. Glucose
  2. Zetmeel
  3. Cellulose
  4. Aminozuren
  5. ethanol
  6. Natriumchloride
  7. Natriumhydroxide
  8. ammonia
  9. Ureum
  10. Azijnzuur
  11. Pectine
  12. Katoen
  13. Wol
  14. silica
  15. Gips
  16. Polyacrylamide
  17. Albumine
  18. Gelatine

Glucose

Glucose bevat zes koolstofatomen en elk van de koolstofatomen is verbonden met één waterstof- en zuurstofatoom. De aanwezigheid van die OH-groep in glucose maakt het sterk hydrofiel van aard. Verschuldigd door deze hydrofiliciteit zijn glucosemoleculen gemakkelijk oplosbaar in water.

Glucose
Structuur van glucose.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons.

Zetmeel

Zetmeel, een biologisch afbreekbare polysacharide, bevat ook de polaire hydroxylgroep in zijn structuur, zoals een glucosemolecuul, waardoor het een inherent hydrofiel molecuul is. Door de aanwezigheid van die hydroxylgroepen kan zetmeel gemakkelijk vocht uit de lucht opnemen.

Kationisch zetmeel
Structuur van een kationisch zetmeel.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons.

Cellulose

De hydrofiele aard van cellulose hangt uitsluitend af van de structuur en polaire kenmerken.

Celluloseketens zijn zo gerangschikt dat de OH-groep en het H-atoom betrokken zijn bij waterstofbinding. Daarom heeft het een sterke affiniteit met water, maar het is niet oplosbaar in water.

Cellulose
Structuur van cellulose.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons.

 Aminozuren

Niet alle aminozuren vertonen hydrofiliciteit omdat slechts negen aminozuren zijn polair en ze zijn alleen hydrofiel van aard. Ze trekken water aan en lossen er gemakkelijk in op. Over het algemeen komen hydrofiele aminozuren voor aan het oppervlak van het eiwit. Sommige hydrofiele aminozuren zijn tyrosine, glutamine, threonine, serine, asparagine.

ethanol

Ethanol is hydrofiel omdat het één terminale en polaire hydroxylgroep in zijn structuur bevat. Deze hydroxylgroep (OH-groep) vormt waterstofbinding met watermolecuul. Deze waterstofbinding tussen de OH-groep en water verbetert de wateroplosbaarheid van ethanol.

natriumchloride

Natriumchloride of NaCl is een polair molecuul vanwege de aanwezigheid van sterk elektropositief natriummetaal en elektronegatief chlooratoom. Daarom is het oplosbaar in polair watermolecuul en vertoont het hydrofiliciteit. Het wordt opgelost in water. Omdat de sterkte van de covalente binding in water groter is dan de ionische interactie die aanwezig is in het NaCl-molecuul.

Natriumhydroxide

Natriumhydroxide of NaOH is een polaire verbinding en lost gemakkelijk op in water. Het is een sterke base en is volledig gedissocieerd in een waterige oplossing. Daarom is het sterk hydrofiel van aard.

ammonia

Ammoniak is hydrofiel omdat er een aantrekkingskracht is tussen ammoniak en het watermolecuul. Het eenzame stikstofpaar vormt een waterstofbinding met het watermolecuul en het wordt opgelost in water vanwege de aantrekkingskracht tussen het eenzame stikstofpaar en de gedeeltelijke positieve lading van het watermolecuul. Daarom is het een hydrofiel of waterminnend molecuul.

Ureum

Ureum is ook hydrofiel van aard omdat het een polaire en in water oplosbare verbinding is. De twee stikstofatomen van CO(NH2)2 zijn betrokken bij waterstofbinding met het gedeeltelijke positieve uiteinde van het watermolecuul.

Azijnzuur

Azijnzuur met één methyl- en één carbonzuurgroep is ook een polair protisch oplosmiddel zoals ethanol en water. Het heeft een aantrekkingskracht op de watermoleculen omdat het waterstofbruggen vormt met water in een zeer verdunde waterige oplossing. Hoewel azijnzuur hydrofobe en niet-polaire methylgroepen bevat (CH3) maar vanwege de kleine omvang kan het de hydrofiliciteit van azijnzuur niet beïnvloeden.

Pectine

Pectine is een vezelverbinding die wordt aangetroffen in de plantencellen (de meeste fruitplanten). Door de aanwezigheid van hydroxyl- en carbonzuurgroep vertoont pectine hydrofiliciteit. Extreem hoge hydrofiliciteit veroorzaakt snelle hydratatie van het pectinemolecuul.

Pectine1 1
 Structuur van pectine.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons.

Katoen

Katoen is een natuurlijk polymeer dat water aantrekt. De zuurstof-waterstofgroepen aan de rand van het eenzame celluloseketenachtige molecuul van katoen maken het hydrofiel van aard. Door dit structuurtype kan katoen tot zijn enorme capaciteit een grote hoeveelheid water opnemen.

Wol

Wolvezel is hydrofiel en kan 1/3 water van zijn gewicht opnemen omdat het een groot aantal polaire groepen bevat in de polypeptideketen van de cortex. Maar het buitenste deel van de wol is hydrofoob van aard vanwege de aanwezigheid van disulfide-verknopingen.

silica

Silica is hydrofiel vanwege de silanolgroep (Si-OH-groep) die water aantrekt. Silicadeeltjes in colloïdaal silica zijn ook hydrofiel vanwege de Si-OH die op het oppervlak van de colloïdale oplossing ligt.

Gips

Gips is ook een hydrofiel molecuul en oplosbaar in water. De oplosbaarheid van gips in water is 100 keer groter dan de oplosbaarheid van kalksteen in water bij neutrale pH.

Polyacrylamide

Polyacrylamide, een synthetisch polymeer, is een hydrofiel molecuul en vormt een waterige oplossing met een zeer hoge concentratie. Het heeft een sterke affiniteit met watermoleculen en is ook oplosbaar in water. Het is ook hygroscopisch van aard omdat het vocht uit de lucht kan opnemen.

Albumine

Albumine is een familie van bolvormige eiwitten die helpt om kleine moleculen zoals bilirubine, medicijnen en progesteron door het bloed te verplaatsen. Het menselijke serumalbumine is hydrofiel en gemakkelijk oplosbaar in water.

Gelatine

Gelatine, een eiwit dat wordt verkregen uit kokende huid, pezen en ligamenten, is extreem hydrofiel van aard.

Conclusie

Sommige van de hydrofiele moleculen worden hierboven in het artikel uitgelegd. Er wordt waargenomen dat de meeste hydrofiele moleculen (die affiniteit hebben met watermoleculen) in water oplosbaar zijn en dat sommige hygroscopisch van aard zijn en vocht kunnen absorberen.