1。極性:
* 水(h₂o): 水分子は極性です。酸素原子は水素原子よりも電気陰性であり、酸素に部分的な負電荷と水素の部分的な正電荷を生成します。これにより、双極子モーメントが形成され、水が極分子になります。
* 非極性分子: 非極性分子には、電子の均一な分布があり、有意な電荷分離がなく、双極子モーメントもありません。
2。分子間力:
* 水: 水分子は、極性により強い水素結合を互いに形成します。これらの水素結合は、水の高い沸点と表面張力の原因です。
* 非極性分子: 非極性分子は主に、電子分布の一時的な変動による一時的なつかの間の相互作用であるロンドン分散力が弱いです。
3。疎水性効果:
* それ自体に対する水の好み: 水分子は水素結合を介して強く相互作用し、非常にまとまりのあるネットワークを形成します。彼らは、非極性分子ではなく、他の水分子と関連することを好みます。
* 非極性分子の除外: 非極性分子が水に導入されると、水素結合ネットワークを破壊します。この破壊を最小限に抑えるために、水分子は非極性分子を「押し」、別々のクラスターまたは凝集体を形成します。この現象は、疎水性効果として知られています 。
本質的に、水中の強力な水素結合ネットワークにより、非極性分子が溶解するのがエネルギー的に好ましくありません。それらは、水のまとまりのある構造に引き起こされる混乱のために撃退されます。
結果:
* 油と水: オイルは非極性物質であるため、水と混ざりません。
* 細胞膜: 細胞膜はリン脂質二重層で構成されており、疎水性の尾が内側に向いており、疎水性の頭が外側に向いています。この構造は、水溶性分子が細胞に簡単に入るのを防ぐ障壁を作成します。
* タンパク質の折りたたみ: 疎水性効果はタンパク質の折り畳みに重要な役割を果たし、タンパク質の内部に非極性アミノ酸を駆動し、極性アミノ酸は水性環境にさらされます。